OBRABOTKAMETALLOV Vol. 28 No. 2 2026 273 MATERIAL SCIENCE тана в наплавке получится, если весь углерод и весь титан при кристаллизации наплавочной ванны уходят в карбидную фазу. Однако, согласно нашим результатам рентгеноструктурного анализа, в наплавленном покрытии присутствует 5,69 об. % карбида титана. Тогда можно считать, что углерод и титан, высвободившиеся при растворении остального карбида (6,0 об. %), уходят в твердый раствор стальной матрицы. При пересчете объемных процентов (6,0 %) в весовые мы получили 3,84 вес. % TiC. Поскольку весовое содержание углерода и титана в карбиде равно 20 и 80 % соответственно, то содержание углерода в матрице равно 0,77 вес. %, а титана – 3,07 вес. %. Твердость и износостойкость наплавленных покрытий В табл. 4 приведены результаты измерения твердости и испытаний на абразивный износ наплавленных покрытий. При переводе приведенного в табл. 4 значения твердости наплавки порошковой проволокой в твердость по Роквеллу получено значение 58,3 единиц. Эта твердость соответствует твердости закаленной углеродистой стали У8 после низкотемпературного отпуска. Таким образом, термические циклы при многопроходной дуговой наплавке порошковой проволокой обеспечивают закалку стальной матрицы, содержащей 0,77 вес. % углерода. На свойства наплавки также должен влиять титан, содержащийся в стальной матрице в количестве 3,07 вес. %. Характер этого влияния неизвестен, так как содержание титана в промышленных высоколегированных сталях обычно не превышает 1 % [28]. Покрытие, наплавленное пустой оболочкой из стали 08Ю, имеет низкую твердость и износостойкость (табл. 4). Введение композиционного порошка кратно увеличивает твердость и износостойкость наплавленного покрытия. Основной причиной повышения износостойкости является, по-видимому, именно более высокая твердость стальной матрицы, а не карбидные включения, объемное содержание которых (5,69 об. %) слишком мало, чтобы заметно повлиять как на твердость, так и на износостойкость наплавленного покрытия. Известные результаты исследований абразивной износостойкости наплавленных покрытий со структурой металломатричного композита с карбидным упрочнением показывают, что наибольший положительный эффект достигается, когда частицы карбида титана имеют размер 20…30 мкм, а их объемная доля около 50 %. В этом случае однородно распределенные в матрице карбидные частицы защищают межкарбидные прослойки металлической матрицы от изнашивания абразивными частицами, обеспечивая высокую износостойкость. Абразивная стойкость на покрытиях, полученных методом электронно-лучевой наплавки и состоящих из карбида титана и связки из быстрорежущей стали Р6М5, увеличилась в 4,7 раза по сравнению с износостойкостью покрытия, наплавленного порошком Р6М5 [29]. Соответствующее повышение твердости при этом не превышает 20 %, что подтверждает определяющую роль крупных карбидных включений в повышении абразивной износостойкости. Подобные результаты получены на электронно-лучевых покрытиях, наплавленных композиционными порошками «карбид титана – титановая связка» [30]. После введения частиц карбида титана в титановую матрицу абразивная износостойкость увеличилась Т а б л и ц а 4 Ta b l e 4 Твердость и скорость абразивного износа покрытий Hardness and abrasive wear rate of the coatings Наплавка / Surfacing Микротвердость, МПа / Microhardness (MPa) Скорость износа, мг/час / Wear rate (mg/h) Оболочка 08Ю / Tubular 0.08С-Al steel wire without powder fi lling 1447 ± 53 387 ± 10 Проволока 08Ю + (TiC + α-Fe) / TiC + α-Fe fl uxcored 0.08С-Al steel wire 6629 ± 498 158 ± 11
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1