OBRABOTKAMETALLOV Vol. 28 No. 1 2026 287 MATERIAL SCIENCE карбидов (Cr,Fe)7C3 обеспечивает барьер против вдавливания, образования канавок и резания абразивных частиц. Наши результаты показывают, что зависимость между износостойкостью и долей карбидов на поверхности нелинейная. Износостойкость быстро возрастает с увеличением доли карбидов на поверхности. Следовательно, износостойкость зависит не только от доли карбидов на поверхности и твердости. Необходимо понимать, что по физической картине абразивные частицы должны быть достаточно малыми для того, чтобы поместиться между карбидными стержнями, чтобы они глубже проникали в матрицу и выталкивали карбид сзади. Если абразивный материал «велик» по сравнению с расстоянием между карбидами, то абразивные частицы будут скользить по карбидам, не проникая существенно в матрицу [6–8, 16–19]. Таким образом, средняя длина свободного пробега карбидов также влияет на износостойкость. Мы предполагаем, что сочетание твердости и средней длины свободного пробега является основным фактором износостойкости. В дальнейших наших исследованиях мы продолжим работы с другими системами легирования поверхностных слоев стали. Заключение Проведенные нами исследования показали, что в процессе поверхностного легирования с использованием метода дуговой сварки вольфрамовым электродом в защитном газе (GTAW) форма и размер зоны сплавления (ЗС) на поверхности стали определяются параметрами дуги, такими как ток, напряжение и скорость движения дуги, в то время как ванна расплавленного металла защищена от атмосферного загрязнения использованием инертного аргона. Добавление в защитный газ углекислого газа увеличивает тепловложение сварочной дуги и обеспечивает полноту протекания металлургических реакций в расплавленной ванне. Для формирования серии гиперэвтектических твердых легированных поверхностных слоев системой из Fe-Cr-C были разработаны варианты с различным содержанием углерода для исследования их микроструктуры, износостойкости и механизма износа. Ниже приведено краткое изложение результатов. Установлено, что добавление в защитный газ аргон углекислого газа в количестве 5…10 % увеличивает теплосодержание сварочной дуги за счет роста напряжения на 4…5 В, это увеличивает проплавляющую способность сварочной дуги на 30…50 %. Легированный поверхностный слой на стали Ст3 состоит из первичной фазы (Cr,Fe)7C3 и небольшого количества междендритной эвтектики (Cr,Fe)7C3 / γ-Fe. Показано что особенностью легированного слоя является наличие крупных первичных карбидов (Cr,Fe)7C3, равномерно распределенных в мелкозернистой, прочной и пластичной эвтектической матрице (Cr,Fe)7C3 / γ-Fe, что обеспечивает высокое и равномерное распределение твердости. Получена максимальная твердость 1570 HV 0,2 поверхностного слоя металла, легированного системой Fe-Cr-C с составом 20 % графита и 80 % хрома, что обусловлено наличием массивных твердых карбидов (Cr,Fe)7C3. С увеличением в составе насыщающей обмазки содержания углерода возрастает доля карбидов хрома. Карбиды хрома в форме лезвий встречаются в оболочке с более низким содержанием углерода, а карбиды хрома в форме стержней – в оболочке с более высоким содержанием углерода. Абразивная износостойкость зависит не только от поверхностной доли карбидов, но и от твердости наплавленного слоя и средней длины свободного пробега карбидов. Увеличение количества поверхностных фракций карбидов повышает износостойкость и приводит к исчезновению пластического тиснения. Образование кратеров также связано с разрушением и вырыванием карбидов. Список литературы 1. Welding processes for wear resistant overlays / P.F.Mendez,N.Barnes,K.Bell,S.D.Borle,S.S.Gajapathi, S.D. Guest, H. Izadi, A.K. Gol, G. Wood // Journal of Manufacturing Processes. – 2014. – Vol. 16 (1). – P. 4–25. – DOI: 10.1016/j.jmapro.2013.06.011. 2. Kanishka K., Acherjee B. A systematic review of additive manufacturing-based remanufacturing techniques for component repair and restoration // Journal of Manufacturing Processes. – 2023. – Vol. 89. – P. 220–283. – DOI: 10.1016/j.jmapro.2023.01.034. 3. Майоров В.С. Лазерное упрочнение металлов // Лазерные технологии обработки материалов: современные проблемы фундаментальных исследований
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1