ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 28 № 3 2026 72 ТЕХНОЛОГИЯ янием. Частично польза разбавления была продемонстрирована в работе [14]. При лазерном осаждении сплава системы Cu-Al-Fe на сталь AISI H13 авторы показали, что отсутствие переходной смешанной зоны между металлами является источником дефектов. В настоящей работе применяется метод электронно-лучевого аддитивного производства (ЭЛАП) для нанесения покрытия из алюминиевой бронзы БрАМц9-2 на нержавеющую сталь 12Х18Н10Т. Как правило, данная технология использовалась ранее для формирования крупногабаритных изделий из бронзы. Например, в работе [15] при помощи ЭЛАП получены композиционные изделия БрАМц9-2/06Х18Н9Т, прочность которых превышала прочность исходных сплавов. В работе [16] также при помощи этой технологии формировались изделия из никельалюминиевой бронзы, обладавшие высокой прочностью и коррозионной стойкостью. Однако о влиянии стальной подложки на структуру покрытий из сплава БрАМц9-2 данных почти нет. Цель настоящей работы: исследование влияния тепловложения при электронно-лучевой наплавке на формирование покрытия из сплава БрАМц9-2 на нержавеющей стали. Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие задачи: – получение образцов покрытий в виде одиночных капель из сплава БрАМц9-2 на подложке из стали 12Х18Н10Т методом электронно-лучевой наплавки с различным тепловложением; – металлографические исследования полученных образцов и определение их геометрических параметров; – определение фазового состава полученных образцов методом рентгеновской диффракции; – исследование структуры полученных образцов методами растровой электронной микроскопии; – установление влияния тепловложения на микротвердость полученных образцов. Методика исследований Исходным материалом для наплавки служила проволока алюминиевой бронзы БрАМц9-2 диаметром 1,6 мм. В качестве подложки использовался листовой прокат нержавеющей стали 12Х18Н10Т толщиной 5 мм. Данные материалы по химическому и фазовому составу аналогичны сплавам CuAl9Mn2 и AISI321 в англоязычной научной литературе. Получение образцов выполнялось на экспериментальной установке электронно-лучевого аддитивного производства, оснащенной автоматическим податчиком проволоки. Осаждение бронзы на подложку осуществлялось в виде одиночных капель. Для получения образцов были выбраны три технологических режима с различным тепловложением. Варьировался ток электронного луча: 30, 45 и 60 мА, остальные технологические параметры были постоянными. Ускоряющее напряжение было равно 30 кВ, рабочий вакуум во время эксперимента составлял ~10–5 Па, частота развертки – 100 Гц, форма развертки – окружность с диаметром 5 мм. Скорость подачи проволоки составляла 600 мм/мин, скорость движения подложки – 400 мм/мин. Соответственно с увеличением тока электронного луча тепловложение составляло 135, 202 и 270 Дж/мм. Тепловложение оценивалось как произведение ускоряющего напряжения U и тока электронного луча I, делённое на скорость движения подложки V, как указано в формуле для первого режима: 30 UI Q V = = ( ) 30 000 0, 03Þ 135 ìì/ñ ⋅ = = Â À 400 60 Дж/мм. (1) Такой подход к оценке тепловложения используется прежде всего для сравнения режимов в этой работе и для сравнения с экспериментальными данными в других работах. Поэтому он не учитывает увеличение проплавления подложки и испарение металла. Схема получения образцов приведена на рис. 1, а. Исследование структуры полученных образцов осуществлялось на оптическом микроскопе Olympus LEXT 4000 (Olympus Corporation, Япония) в поперечном сечении. Образцы для исследования структуры подвергались шлифованию на абразивных бумагах зернистостью до 2000 грит и далее полировались на сукне и алмазной пасте. Для выявления микроструктуры образцы подвергались химическому травлению в течение 2 с в растворе следующего состава: 30 мл HCl + + 5 г FeCl3 + 60 мл H2O. Рентгенофазовый анализ проводили на рентгеновском дифрактометре ДРОН-8 в двух участках поперечного сечения
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1