Actual Problems in Machine Building 2014 No. 1

I Международная научно-практическая конференция « Актуальные проблемы в машиностроении » Материаловедение в машиностроении ___________________________________________________________________ 523 электронного луча – 25 мм/с, ток пучка – 32 мА, частота сканирования – 50 Гц, расстояние от выпускного окна до заготовки – 90 мм. Для изучения структуры наплавленного слоя и зоны термического влияния использовался оптический микроскоп Carl Zeiss Axio Observer A1m и растровый электронный микроскоп Carl Zeiss EVO 50 XVP. Оценка уровня микротвердости наплавленного слоя проводилась на микротвердомере Wolpert Group 402 MVD под нагрузкой 0,98 Н. Износостойкость наплавленного слоя определялась в условиях воздействия нежестко закрепленных абразивных частиц по ГОСТ 23.208-79. Результаты и обсуждение При реализации технологии электронно-лучевой наплавки порошков карбидов на заготовки из титана ВТ1-0 были сформированы качественные покрытия. Структура полученных материалов имеет градиентное строение и характеризуется наличием трех зон: наплавленный слой, зона термического влияния (ЗТВ) и исходная структура титана. Покрытие и ЗТВ разделяется тонкой полоской материала, имеющего игольчатую структуру. Температура и скорость нагрева каждой из указанных зон в процессе наплавки была различной. Наибольший интерес с точки зрения структурно-фазовых превращений представляет зона переплавленного металла, толщина которой составляет 1,4- 1,7 мм. Температура в данной зоне была достаточной для расплавления порошков карбидов и поверхности основного металла при обработке пучком электронов. Вследствие низкой растворимости углерода в β-Ti в процессе кристаллизации в наплавленном слое формируются многочисленные включения карбидных частиц различной морфологии. Следует отметить, что объемная доля и форма карбидных частиц изменяются по толщине покрытия. На рисунке 1 представлены микрофотографии структуры покрытий. В образце TC были обнаружены карбидные частицы дендритной морфологии (рис. 1, а), в то время как эвтектический карбид титана наблюдается в основном вблизи ЗТВ и реже встречается в центральной части покрытия (рисунок 1, а, б). В структуре образца NC (рис. 1, в, г) выявлены конгломераты мелкодиспесных карбидных частиц. При этом дендритные построения встречаются реже. По границам зерен матричной фазы наблюдается сетка эвтектического карбида. Микротвердость матричной фазы в переплавленном слое в 1,5-2 раза превышает твердость технически чистого титана и снижается от поверхности вглубь покрытия. В зоне термического влияния показатели микротвердости соответствуют уровню твердости основного металла. Результаты триботехнических исследований показали, что износостойкость образца NC практически не повышается по сравнению с