Obrabotka Metallov 2011 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (52) 2011 83 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ обусловлено не только превращением аустенита в мартенсит при соответствующей скорости охлажде- ния, но и эффектом вторичного твердения, где не- маловажную роль играет ванадий, препятствующий коагуляции карбидов хрома в процессе отжига. Динамику выделения вторичных карбидов в от- ливках из износостойких сложнолегированных хро- мистых чугунов изучал Маратрей [10]. Он показал, что с наибольшей скоростью пересыщенный литой аустенит хромомолибденовых чугунов выделяет карбиды при 950 … 1000 °С, и этот процесс занима- ет около четырех часов. В наплавленных электрон- ным лучом покрытиях из хромованадиевого чугуна для интенсивного выделения вторичных карбидов достаточно одного часа при температуре 1000 °С. Температура в 1100 °С уже не даёт существенного прироста твердости и износостойкости. Этот факт свидетельствует о значительной степени пересы- щения γ- твердого раствора матрицы покрытий из хромованадиевого чугуна в результате электронно- лучевой наплавки в вакууме. Проведенные испытания покрытий на абразив- ную износостойкость показали, что отжиг при 800 и 900 °С несущественно сказывается на уровне из- носостойкости по сравнению с покрытием, не под- вергавшимся термической обработке. Видимо, эта температура оказалась недостаточной для растворе- ния в матрице V 2 C. В то же время отжиг при тем- пературах 1000 и 1100 °С приводит к значительному повышению износостойкости покрытий (рис. 5, а ) и твердости (рис. 5, б ). Повышение твердости и из- носостойкости покрытий вызвано как упрочняющим действием выделившихся ультрадисперсных и на- норазмерных карбидов, так и γ → α- превращением. Поэтому диспергирование включений всегда обу- словливает более однородное распределение напря- жений в нагруженном материале и повышение его прочностных характеристик. Ультрадисперсные и наноразмерные карбиды в таких покрытиях в состо- янии перераспределять напряжения, возникающие при воздействии абразивных частиц, передавая часть нагрузки в окружающую матрицу. Результаты сравнительных испытаний покрытий из заэвтектического и эвтектического хромованадие- вого чугуна на ударную вязкость и абразивную из- носостойкость показали, что ударная вязкость покрытий из эвтектического чугуна значи- тельно превосходит ударную вязкость покрытий из заэвтек- тического чугуна (рис. 6, а ), но имеет более низкие значения абразивной износостойкости (рис. 6, б ). Относительно высо- кая ударная вязкость у покры- тий из эвтектического чугуна по сравнению с заэвтектическим чугуном является следствием более низкого содержания кар- бидной фазы, большего коли- чества аустенитной матрицы и Рис. 4. Распределение вторичных карбидов по размерам в покрытиях после отжига при 1100 °С с вы- держкой один час Рис.5. Зависимость коэффициента относительной абразивной износостойкости покрытий ( а ) и твердости ( б ) покрытий из эвтектического хромованадиевого чугуна от температуры отжига Рис. 6. Ударная вязкость ( а ) и коэффициент относительной абразивной износостойкости ( б ) покрытий из заэвтектического и эвтектического хромованадиевого чугуна после наплавки и последующей термической обработки (Т = 1100 °С)