ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 28 № 2 2026 272 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ стой стали 08Ю состоит из феррита с включениями перлита (рис. 6, а). Количественная оценка относительного объемного содержания перлита была проведена по площади перлитных включений на травленном шлифе с использованием программы для обработки, анализа и редактирования изображений Image J. Дополнительно объемная доля перлита была оценена с учетом того, что содержание углерода в стали равно 0,08 вес. %, а в перлите – 0,8 вес. %. Результаты количественной металлографии показали, что объемное содержание перлита в наплавке пустой оболочкой равна 9,37 ± 1,27 %, что согласуется с расчетной оценкой (10 %). При травлении наплавки порошковой проволокой с композиционным порошком выявлена мартенситоподобная игольчатая структура (рис. 6, б). На нетравленом шлифе (рис. 6, в) выявляются ограненные включения карбида титана, однородно распределенные по объему стальной матрицы. Характер микроструктуры обеих наплавок, а также микротвердость слабо зависят от расстояния до подложки, за исключением тонкого (300 мкм) приграничного слоя при общей толщине наплавки до 9 мм. Основной объем покрытия имеет среднее значение микротвердости, указанное ниже в табл. 4. Судя по высокой твердости этой наплавки (6629 ± 498 МПа), можно предполагать, что это действительно мартенсит. Образование мартенсита в условиях достаточно быстрого охлаждения наплавленного покрытия оказалось возможным благодаря обогащению наплавочной ванны а б в Рис. 6. Оптические изображения микроструктуры: a – наплавка проволокой 08Ю (без порошка); б – наплавка порошковой проволокой TiC + α-Fe с оболочкой из стали 08Ю; в – наплавка порошковой проволокой TiC + α-Fe с оболочкой из стали 08Ю (нетравленая структура) Fig. 6. Optical microscopy images of the microstructure: a – solid 0.08С-Al steel wire surfacing; б – TiC + α-Fe fl ux-cored 0.08С-Al steel wire surfacing; в – TiC + α-Fe fl ux-cored 0.08С-Al steel wire surfacing (non-etched structure) углеродом. Углерод поступает в наплавочную ванну при растворении в расплаве карбида титана, составляющего около 50 об. % композиционного порошка. Учитывая субмикронный размер карбидных включений в композиционном порошке и достаточно большой размер наплавочной ванны при дуговой наплавке, можно уверенно утверждать, что карбидная фаза композиционного порошка полностью растворяется в расплаве. Эффект растворения карбида титана, который содержится в присадочном порошке, в расплаве наплавочной ванны при порошковой наплавке подтверждается многочисленными опубликованными данными. В результате растворения карбидной фазы формируется жидкий раствор углерода и титана в железе. При охлаждении наплавочной ванны из жидкого раствора выпадают ограненные частицы карбиды титана (рис. 6, в), а остальная часть углерода и титана переходит в твердый раствор на основе альфажелеза. Для дальнейшего обсуждения микроструктуры и фазового состава наплавки рассчитано содержание титана и углерода в стальной матрице, а также объемное содержание карбидных включений в наплавленном покрытии. По результатам взвешивания проволоки, заполненной порошком, и пустой (без порошка) оболочки мы установили, что содержание композиционного порошка в проволоке составляет 18,65 вес. %. При весовой доле карбида титана в порошке 0,41 содержание карбида титана равно 7,62 вес. % (или 11,7 об. %). Такое содержание карбида ти-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1