Actual Problems in Machine Building 2015 No. 2

Актуальные проблемы в машиностроении. 2015. №2 Материаловедение в машиностроении ____________________________________________________________________ 439 УДК 621.9.048.7 ТРИБОТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ, УПРОЧНЕННЫХ КАРБИДАМИ ТИТАНА И ВАНАДИЯ МЕТОДОМ ВНЕВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ОБРАБОТКИ * Д.О. МУЛЬ, аспирант М.С. КОРОЛЕВА, студент Д.С. КРИВЕЖЕНКО, аспирант Р.И. КУЗЬМИН, студент Н.Ю. ЧЕРКАСОВА, студент ( НГТУ, г. Новосибирск) Муль Д.О. – 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет, e-mail: ddariol@ya.ru Методами растровой электронной микроскопии исследованы поверхностные слои, легированные титаном, ванадием и углеродом в различном сочетании в процессе вневакуумной электронно-лучевой наплавки. По результатам триботехнических испытаний выявлено, что увеличение концентрации ванадия с одновременным уменьшением количества титана в наплавленных слоях приводит к повышению износостойкости в условиях трения о закрепленные и нежестко закрепленные частицы абразива. Максимальными значениями микротвердости обладают покрытия, имеющие одинаковую концентрацию как титана, так и ванадия. Ключевые слова: высокоэнергетический электронный пучок, наплавка, сталь, карбиды ванадия, карбиды титана, износостойкость Введение В настоящее время все более актуальным становится вопрос о повышении эксплуатационных свойств изделий, работающих в условиях абразивного изнашивания. Одним из наиболее эффективных подходов к решению данной проблемы является поверхностное упрочнение деталей машин. Наплавка карбидосодержащих порошковых материалов позволяет получать износостойкие слои повышенной толщины. Крупногабаритные детали могут быть упрочнены с использованием энергии релятивистского электронного пучка. Основными преимуществами данного способа являются высокая мощность установки, высокая производительность, возможность обработки в атмосфере воздуха без применения вакуумных камер. Известно, что металлы IV – VI переходных подгрупп периодической системы элементов, такие как титан, тантал, молибден, ванадий, ниобий образуют прочные и твердые соединения с углеродом. Формирование карбидов этих элементов в стали ведет к повышению ее твердости и, следовательно, износостойкости. Существуют работы по наплавке порошковых материалов, содержащих карбиды, электронным пучком в атмосфере воздуха [1-10]. В работах [7-10] говорится о значительном повышении триботехнических свойств стальных материалов при наплавке карбида титана. Титан обладает повышенной активностью по отношению к углероду и в железоуглеродистых сплавах формирует карбиды * Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ, по государственному заданию № 2014/138, проект № 257