ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 28 № 2 2026 266 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ покрытия по твердости, износостойкости, коррозионной стойкости и др. В настоящее время промышленным способом выпускается широкая номенклатура порошковой проволоки, а также оборудование для ее изготовления и последующего применения для дуговой наплавки покрытий. С целью исключения сегрегации порошков металлов и тугоплавких соединений, различающихся плотностью и дисперсностью, вместо порошковых смесей при напылении и наплавке применяют композиционные порошки в виде гранул, каждая из которых содержит упрочняющую фазу и металлическую связку в необходимом соотношении. Это позволяет избежать проблем, связанных с использованием порошковых смесей в качестве присадок. Наиболее технологичный и рентабельный способ получения композиционных порошков для наплавки и напыления – самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС) в реакционных порошковых смесях. Самоподдерживающаяся экзотермическая реакция легко реализуется в порошковых смесях, содержащих титан и углерод. Это связано с тем, что образующийся в результате реакции карбид титана имеет большую отрицательную энтальпию. Таким образом, наличие в реакционной смеси порошков металлической связки, выступающей в качестве инертной добавки, не оказывает негативного влияния на процесс реакции синтеза [19–22]. Полученный продукт синтеза содержит частицы карбида титана, которые играют роль упрочняющей фазы. Образование частиц тугоплавких соединений в металлической матрице возможно также in situ, непосредственно в процессе напыления и наплавки [23, 24]. Дальнейшего снижения стоимости СВС композиционных порошков с карбидной упрочняющей фазой можно достигнуть заменой в реакционных смесях дорогого титанового порошка значительно более доступным по цене ферротитаном. Было установлено, что в механоактивированных реакционных смесях ферротитана марки ФТи35С5 и углерода (сажи П-803) можно инициировать синтез в режиме послойного горения или теплового взрыва [25]. В результате измельчения спеков (продуктов синтеза) получены гранулы композиционного порошка, представляющие собой дисперсную смесь карбида титана и легированного феррита. На основе этих результатов нами запатентован [26] высокопроизводительный способ получения дешевых железоматричных композиционных порошков для напыления и наплавки износостойких покрытий. Целью настоящей работы было исследовать структуру и свойства покрытий, полученных дуговой наплавкой под флюсом порошковой проволокой, которая заполнена композиционным порошком, синтезированным из механоактивированных смесей ферротитана и сажи. Практической целью исследований было выяснить экономическую и технологическую целесообразность использования синтезированных композиционных порошков для получения порошковой проволоки для дуговой наплавки износостойких покрытий. Использованные материалы и методика исследований Использованные материалы Для синтеза композиционного порошка, из которого далее изготавливали порошковую проволоку, брали порошок ферротитана ФТи35С5 (ГОСТ 4761–91) с размером частиц меньше 50 мкм и технический углерод – сажу марки П-803 (углерод технический, ГОСТ 7885–86). Морфология использованных порошков приведена на рис. 1. Ферротитан в виде порошка изготавливали путем измельчения и просеивания на фракции кусков ферротитана. В результате были получены частицы ферротитана, имеющие осколочную форму (рис. 1, а). Сажа П-803 представляет собой агломераты из субмикронных частиц (рис. 1, б). В качестве оболочки порошковой проволоки использовали ленту из малоуглеродистой стали 08Ю (ГОСТ 1577–2022), легированной алюминием, который служит раскислителем. Подложкой при наплавке служила пластина толщиной 10 мм из низколегированной кремнемарганцовистой стали 09Г2С с содержанием углерода менее 1 вес. % (ГОСТ 19281–2014). В табл. 1 приведен химический состав использованных материалов. Получение композиционного порошк а Композиционный порошок TiC + α-Fe был получен синтезом из порошковой смеси, содержащий 92,5 вес. % ферротитана и техниче-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1