Actual Problems in Machine Building 2014 No. 1

I Международная научно-практическая конференция « Актуальные проблемы в машиностроении » Материаловедение в машиностроении ___________________________________________________________________ 537 Легирование поверхности карбидообразующими элементами или карбидами металлов V-VII переходных групп периодической таблицы Менделеева способствует формированию ультрадисперсной структуры с распределенными в ней твердыми карбидными частицами [2-6]. Структура такого типа обладает повышенными дюрометрическими и триботехническими свойствами. При наплавке карбидосодержащих порошковых смесей на сталь равномерное распределение карбидов в поверхностном слое обеспечивается введением смачивающей компоненты, например железа. Увеличение концентрации твердых частиц в металлической матрице способствует повышению твердости и износостойкости поверхностного слоя материала. Увеличение объемной доли карбидов в покрытии может быть обеспечено путем наплавки нескольких слоев порошковой смеси. Целью данной работы является исследование дюрометричесикх и триботехнических свойств среднеуглеродистой стали после наплавки нескольких слоев карбидосодержащих порошковых смесей с использованием высокоэнергетического электронного пучка, выведенного в воздушную атмосферу. 2. Материалы и методы Наплавку карбидосодержащих порошковых смесей осуществляли в Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН с применением промышленного ускорителя электронов ЭВЛ-6. Обработку пластин из стали 45 осуществляли по режимам: энергия электронов пучка – 1,4 МэВ; расстояние от выпускного отверстия до образца – 90 см; ток пучка в зависимости от количества слоев варьировался в пределах от 26 до 29 мА. Стол с предварительно установленной на нем заготовкой перемещался со скоростью 1 см/с. Частота сканирования электронного пучка, достаточная для обработки всей поверхности заготовки, составляла 50 Гц. Плотность насыпки наплавочной смеси была равной 0,33 г/см 2 . Исследовали 3 типа образцов с покрытиями, полученными путем наплавки нескольких слоев порошков карбида титана. Режимы, по которым проводили наплавку, представлены в таблице. Образец первого типа соответствует наплавке одного слоя порошковой смеси. Наплавочная смесь имела следующий состав: 20 масс. % TiC, 30 масс. % смачивающей составляющей (Fe) и 50 масс. % флюса (MgF 2 ). Выбор силы тока основывался на рекомендациях специалистов ИЯФ СО РАН. Ток пучка составлял 26 мА. Образцы второго типа подверглись двухслойной наплавке. Первый слой наплавляли по вышеописанному режиму. При наплавке второго слоя была повышена объемная доля смачивающей компоненты (до 33,3 масс. % Fe) и сила тока (до 29 мА).