ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 28 № 3 2026 70 ТЕХНОЛОГИЯ Влияние тепловложения на формирование покрытия из алюминиевой бронзы на нержавеющей стали при электронно-лучевой наплавке Александр Елисеев a,*, Александр Панфилов b, Андрей Воронцов c, Анна Зыкова d, Андрей Черемнов e Институт физики прочности и материаловедения им. В.Е. Панина Сибирского отделения Российской академии наук, пр. Академический, 2/4, г. Томск, 634055, Россия a https://orcid.org/0000-0001-5273-9729, alan@ispms.ru; b https://orcid.org/0000-0001-8648-0743, alexpl@ispms.ru; c https://orcid.org/0000-0002-4334-7616, vav@ispms.ru; d https://orcid.org/0000-0001-8779-3784, zykovaap@mail.ru; e https://orcid.org/0000-0003-2225-8232, amc@ispms.ru Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2026 Том 28 № 3 с. 70–82 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2026-28.3-70-82 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov Введение Алюминиевые бронзы относятся к высокопрочным и коррозионно-стойким медным сплавам, традиционно применяемым в морской технике и энергетике, где детали работают в условиях абразивного износа, кавитации и корроИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 620.186:621.791.011:669-1 История статьи: Поступила: 23 июня 2026 Рецензирование: 03 июля 2026 Принята к печати: 16 июля 2026 Доступно онлайн: 15 сентября 2026 Ключевые слова: Алюминиевая бронза Нержавеющая сталь Электронно-лучевая наплавка Микроструктура Финансирование: Работа выполнена в рамках государственного задания ИФПМ СО РАН, тема номер FWRW-2024-0001. АННОТАЦИЯ Введение. Актуальность исследования обусловлена необходимостью разработки технологий нанесения износостойких и коррозионно-стойких покрытий из алюминиевой бронзы на стальные поверхности для снижения массы и стоимости изделий при сохранении эксплуатационных характеристик в агрессивных средах, таких как морская вода. Традиционные методы нанесения (например, пайка или гальваника) не обеспечивают достаточную адгезию и не подходят для трибологических узлов, тогда как высокоэнергетические методы требуют точного контроля тепловложения и состава сплава для предотвращения образования дефектов и хрупких интерметаллидных фаз. Целью работы является исследование влияния тепловложения при электронно-лучевой наплавке на формирование покрытия из сплава БрАМц9-2 на нержавеющей стали. Методология. В работе использован метод электронно-лучевой наплавки одиночных капель на стальную подложку при трех режимах с различным током электронного пучка – 30, 45 и 60 мА (тепловложение 135, 202 и 270 Дж/мм). Проведены металлографический анализ, рентгенофазовый анализ, энергодисперсионная спектроскопия и измерение микротвердости по Виккерсу в поперечном сечении наплавленных капель. Результаты и обсуждение. Установлено, что с увеличением тепловложения степень разбавления бронзы сталью возрастает от 2 до 59 %, глубина проплавления – от 0,06 до 2,43 мм, а микротвёрдость – от HV 156 до HV 343. При низком тепловложении наблюдается эпитаксиальный рост α-Cu и наличие фаз β′-Cu3Al и γ-Cu9Al4, свидетельствующих о быстром охлаждении. При высоком тепловложении происходит интенсивное перемешивание расплавов, диффузия элементов и формирование железосодержащих включений, что приводит к доминированию фаз α-Cu, α-Fe и γ-Fe и подавлению хрупкой γ-фазы. Полученные результаты показывают, что контролируемое разбавление в условиях электронно-лучевой наплавки может быть использовано для целенаправленного легирования и упрочнения бронзовых покрытий, это обеспечивает высокую адгезию и улучшенные механические свойства без образования дефектов, характерных для других методов наплавки. Для цитирования: Влияние тепловложения на формирование покрытия из алюминиевой бронзы на нержавеющей стали при электронно-лучевой наплавке / А.А. Елисеев, А.О. Панфилов, А.В. Воронцов, А.П. Зыкова, А.М. Черемнов // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2026. – Т. 28, № 3. – С. 70–82. – DOI: 10.17212/1994-6309-2026-28.3-70-82. ______ *Адрес для переписки Елисеев Александр Андреевич, к.т.н., н.с. Институт физики прочности и материаловедения им. В. Е. Панина Сибирского отделения Российской академии наук, пр. Академический, 2/4, 634055, г. Томск, Россия Тел.: +7 962 781-37-45, e-mail: alan@ispms.ru зии. Переход от массивных бронзовых деталей к стальным конструкциям с локальными слоями бронзы позволяет уменьшить массу конструкции, повысить ее жесткость и снизить стоимость, сохраняя необходимые трибологические и коррозионные свойства. Это особенно важно для гребных винтов, штампов и ответственных узлов, эксплуатируемых в морской воде, а также для прочих узлов трения [1]. Традиционные методы нанесения покрытий, такие как пайка, гальванические и химические способы, позволяют получать тонкие покрытия
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1