Actual Problems in Machine Building 2014 No. 1

I Международная научно-практическая конференция « Актуальные проблемы в машиностроении » Материаловедение в машиностроении ___________________________________________________________________ 479 Материалы и методы Заготовки, на которые производилась наплавка, представляли собой трубу из стали 20 диаметром 48 мм, толщина стенок составляла 4 мм. В качестве наплавляемого материала использовали углеродное волокно GG 210-P, а также смесь порошков карбонильного железа, сварочного флюса MgF 2 и связующего вещества (клей БФ). Обработка проводилась на ускорителе электронов ЭЛВ-6, разработанном и изготовленном в Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера (Новосибирск). Энергия пучка электронов состовляла 1, 4 МэВ, скорость обработки - 20 мм/с, расстояние от выпускного отверстия - 90 мм, ток пучка электронов – 8–10 мА. В процессе обработки на заготовки наносились спиральные дорожки, ширина которых соответствовала диаметру пучка электронов на обрабатываемой поверхности и составляла 12 мм. Исследование структуры полученных покрытий проводили на оптическом микроскопе Carl Zeiss Axio Observer Z1m. Для выявления структуры использовали 5%-ый раствор HNO 3 . Оценку микротвердости осуществляли на приборе Wolpert Group 402MVD при нагрузке на индентор 0,98 Н. Результаты и обсуждение Металлографические исследования показали, что подобранные в ходе работы режимы обработки, позволяют формировать наплавленные слои толщиной до 2-х миллиметров. Видно, что концентрация углерода по глубине наплавленных слоев не одинакова. Структуру наплавленного слоя можно условно разделить на пять зон (рис. 1): I - белый эвтектический чугун; II - доэвтектический чугун; III - завтектоидная сталь; IV - эвтектоидная сталь; V - зона термического влияния. В структуре поверхностного слоя наблюдается ледебурит (рис. 1), что характерно для эвтектического белого чугуна. Следующий по глубине слой имеет структуру доэвтектического чугуна, в этом слое наряду с ледебуритом содержатся колонии перлита. На большем расстоянии от поверхности концентрация углерода в слое значительно уменьшается, здесь наблюдаются вторичный цементит видманштеттого типа и перлит, при этом структура соответствует заэвтектоидной стали. Далее располагается зона термического влияния с ферритом видманштеттого типа. Наличие этой зоны характерно при использовании высокоэнергетических методов воздействия.