ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 28 № 2 2026 286 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ неупорядоченного твердого раствора, состоящего из атомов железа, никеля и кобальта. Наблюдается небольшое изменение относительных интенсивностей пиков кристаллической решетки WC, которое можно объяснить разной формой кристаллов, формирующихся в процессе спекания в результате перекристаллизации через жидкую фазу. Анализ микроструктуры подтвердил (рис. 5), что полученные сплавы состоят только из связки и зерен WC. Никаких отдельных фаз в сплаве WC-5Fe-5Ni-5Co не обнаружено. Это подтверждает формирование однородного твердого раствора, состоящего из атомов железа, никеля и кобальта. Тем не менее можно заметить, что зерна WC в сплаве WC-5Fe-5Ni-5Co имеют значительно больше отклонений от правильной формы, чем в сплаве WC-15Co. Это вызвано тем, что скорость роста зерен перекристаллизацией через жидкую фазу в сплаве WC-5Fe-5Ni-5Co меньше, соответственно рост зерен и формирование правильной огранки в таком сплаве замедлен. По сравнению с кобальтовым связующим многокомпонентная связка подавляет рост зерен WC благодаря эффекту замедленной диффузии. Известно, что при этом средний размер зерен WC уменьшается с увеличением содержания многокомпонентного связующего [41]. Это объясняет перераспределение высот пиков фазы WC на рис. 4. Согласно данным из научной литературы, твердость Co и Fe-Ni-Co (160…260 HV) примерно одинакова [42]. Из-за меньшего размера зерен (1,18 мкм) твердость сплава WC-5Fe-5Ni-5Co (1070 ± 20HV) оказалась больше, чем твердость сплава WC-15Co (1010 ± 30 HV), средний диаметр зерен WC в котором равен 1,40 мкм. Это примерно соответствует разнице в твердости сплавов со связками Co и Fe-Ni-Co, наблюдаемой в других исследованиях [43]. Предварительные испытания двух образцов дали близкие значения прочности (2180 МПа для WC-15Co и 1970 МПа для WC-5Fe-5Ni-5Co), что соответствует гипотезе об отсутствии резких отличий в прочности, однако для статистически значимого вывода требуются дополнительные исследования. Испытания на износ показали, что средний диаметр и глубина лунок в образцах из сплава WC-5Fe-5Ni-5Co (рис. 6, г–д, рис. 7, б) меньше, чем в образцах из сплава WC-15Co (рис. 6, а, б, рис. 7, а). В первую очередь это связано с меньшим размером зерен и большей твердостью сплава WC-5Fe-5Ni-5Co. В микроструктуре лунки из сплава WC-15Co (рис. 6, в) видно, что кобальт практически полностью удален в результате абразивного воздействия частиц оксида алюминия. В микроструктуре поверхности лунки твердого сплава WC-15Co видно множество крупных зерен WC, частично подвергшихся воздействию абразива. То есть значительная часть зерен вырывается в результате межкристаллитного разрушения под воздействием абразива. В то же время в микроструктуре лунки сплава WC-5Fe-5Ni-5Co (рис. 6, е) значительно больше зерен WC со следами абразивного воздействия, что говорит о преимущественно транскристаллитном характере разрушения. При этом в данном образце (рис. 6, е) величина углублений между зернами WC, образованных в результате удаления связки, заметно меньше, чем в сплаве WC-15Co (рис. 6, в). Рис. 5. Микроструктуры сплавов WC-15Co (а) и WC-5Fe-5Ni-5Co (б) Fig. 5. Microstructures of WC-15 Co (а) and WC-5Fe-5Ni-5Co cemented carbides (б)
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1