Actual Problems in Machine Building 2015 No. 2

Актуальные проблемы в машиностроении. 2015. №2 Материаловедение в машиностроении ____________________________________________________________________ 441 диапазоне от 63 мкм до 80 мкм. Нагрузка на образцы составляла 3 Н, скорость вращения круга – 100 об/мин, время испытаний – 35 с. Износостойкость покрытий при трении о нежестко закрепленные абразивные частицы оценивали в соответствии с ГОСТ 23.208-79. В качестве абразивного материала использовался речной песок со средним размером частиц равным 200 мкм. Сила прижатия образцов к диску составила 60 Н, скорость вращения диска – 60 об/мин. Результаты и обсуждение Толщина сформированных покрытий составляет 1,9 – 2,3 мм. В структуре наплавленных слоев наблюдается равномерное распределение упрочняющих частиц – карбидов. Между карбидными частицами располагается эвтектика. Для слоев, содержащих максимальное количество титана, методом рентгенофазового анализа зафиксированы две фазы: альфа железо (α-Fe) и карбид титана (TiC). С увеличением количества ванадия в поверхностном слое на рентгенограммах появляются пики карбида ванадия (VC). На снимках, полученных на растровом электронном микроскопе, наблюдается зависимость изменения формы и размеров карбидных частиц TiC с увеличением содержания ванадия в покрытиях (рис. 1). Частицы приобретают форму дендритов, а выделившиеся на их периферии карбиды ванадия представляют собой каемку более светлых тонов. Более подробно структура данных материалов была рассмотрена ранее [15]. При реализации режима наплавки А (максимальное содержание титана, минимальное ванадия) средняя микротвердость легированного слоя возросла в 1,5 раза по отношению к микротвердости основного металла (2 ГПа). Микротвердость слоя, полученного по режиму В (с максимальным содержанием ванадия), увеличилась в 1,7 раза. Слой с одинаковой концентрацией титана и ванадия в нем (режим Б) обладает максимальным уровнем микротвердости 4 ГПа. На рис. 2 представлены результаты триботехнических испытаний в условиях трения о нежестко закрепленные абразивные частицы. Максимальный износ соответствует основному металлу без упрочняющего покрытия. Износостойкость покрытий, содержащих максимальное количество ванадия (режим В), возросла более чем в 2 раза по сравнению с износостойкостью основного металла. Результаты изнашивания материалов под воздействием закрепленных частиц абразива представлены на рис. 3. С увеличением количества ванадия и уменьшением количества титана износостойкость наплавленных слоев возрастает. Рис. 1 . Структура покрытий, сформированных наплавкой ванадий-титано-графитовой смеси порошков по режимам А, Б, В