Obrabotka Metallov 2011 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (52) 2011 84 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ относительно высокой дисперсности карбидов. По- следующая термическая обработка покрытий несколь- ко снижает ударную вязкость у обоих составов покры- тий, но приводит к резкому повышению абразивной износостойкости. Снижение этого параметра в резуль- тате последующей термической обработки вызвано γ → α- превращением в матрице. Материал покрытий в результате дисперсионного твердения и γ → α- превра- щения в матрице становится более стойким к абразив- ному истиранию, но при этом более хрупким. Выводы 1. Высокая скорость охлаждения при вакуумной электронно-лучевой наплавке эвтектического хромо- ванадиевого чугуна приводит к образованию мета- стабильной аустенитной структуры матрицы. 2. Ванадий в покрытиях входит как в состав комплексных карбидов (Cr,Fe,V) 7 C 3 , так и в состав аустенитной матрицы. Содержание ванадия в матри- це в среднем составляет около 1 % мас., а хрома – 11,8 % мас. Доля ванадия в карбидах в среднем со- ставляет 8,6 % мас., а хрома– 43,8 % мас. 3. Высокотемпературный отжиг образцов с по- крытиями из эвтектического хромованадиевого чугу- на в диапазоне температур 1000…1100 °С в течение одного часа приводит к интенсивному выделению вторичных ультрадисперсных карбидов М 7 C 3 из ме- тастабильной аустенитной матрицы покрытий. Ма- трица покрытий в результате отжига представлена мартенситом (90 %) и аустенитом (10 %). 4. Объемная доля в покрытии вторичных карбидов составляет 10 … 12 %. Основной объем вторичных кар- бидов (70 … 72 %) имеет размер до 400 нм. Объемная доля наноразмерных карбидов (до 100 нм) составляет порядка 9 … 10 % среди вторичных карбидов. 5. В результате выделения ультрадисперсных кар- бидов и γ → α- превращения в матрице значительно увеличивается абразивная износостойкость и повы- шается твердость покрытий. Покрытия из эвтектиче- ского хромованадиевого чугуна в 10 раз превосходят по абразивной износостойкости сталь 45 (эталон), но уступают в два раза покрытиям из заэвтектиче- ского хромованадиевого чугуна. Ударная вязкость у покрытий из эвтектического значительно выше, чем у покрытий из заэвтектического хромованадиевого чугуна (51 и 29 кДж/м 2 соответственно). Высокотем- пературный отжиг покрытий приводит к снижению ударной вязкости покрытий как эвтектического, так и заэвтектического хромованадиевого чугуна (41 и 27 кДж/м 2 соответственно). Список литературы 1. Панин В.Е., Белюк С.И., Дураков В.Г. и др. Электронно-лучевая наплавка в вакууме: оборудование, технология, свойства покрытий // Сварочное производ- ство. – 2000. – № 2. – С. 34–38. 2. Дураков В.Г., Дампилон Б.В. Патент РФ №2378732 «Электронно-ионный источник» // Опубликовано 10.01.2010. Бюл. №1. 3. Банных О.А., Будберг П.Б., Алисова С.П . и др. Диа- граммы состояния двойных и многокомпонентных си- стем на основе железа. Справ. изд. – М.: Металлургия, 1986. – С. 440. 4. Цыпин И.И. Белые износостойкие чугуны. Струк- тура и свойства. – М.: Металлургия, 1983. – С. 110. 5. Куликов И.С. Термодинамика карбидов и нитридов. – Челябинск: Металлургия. Челябинское отд-е, 1988. – 320 с. 6. Елагина О.Ю. Особенности формирования карбид- ных фаз с позиции термодинамического подхода // Пер- спективные материалы. – 2006. – № 4. – С. 17–22. 7. Дураков В.Г., Дампилон Б.В., Гнюсов С.Ф . Роль мел- кодисперсных выделений карбида ванадия в повышении износостойкости покрытий из хромистого чугуна // Упроч- няющие технологии и покрытия. – 2009. – № 5. – С. 10–14. 8. Банных О.А., Блинов В.М . Дисперсионно-твердею- щие немагнитные ванадийсодержащие стали. – М.: Нау- ка, – 1980. – С. 192. 9. Меськин В.С . Основы легирования стали. – М.: Ме- таллургия, 1964. – С. 684. 10 . Maratray F. AFS Transactions. – 1971. – V. 79. – P. 121–124. Properties of protective coatings on the base of eutectic chrome-vanadium iron obtained by electron-beam hardfacing in vacuum B.V. Dampilon, V.G. Durakov, L.V. Eremina А.A. Losinskaya, N.S. Mochalina The investigation results of eutectic chrome-vanadium iron coatings are presented in the given paper. The coatings were obtained on the low-carbon steel substrates by electron-beam hardfacing of powder composite. Powder composite consisted of chromium iron, vanadium and iron. The major volume of hardfaced coatings has quasieutectic structure. The coatings consist of austenitic matrix and (Cr,Fe,V) 7 C 3 , V 2 C carbides. Following high temperature annealing in the range 1000-1100 0 C leads to intensive precipitation of secondary ultrafine carbides M 7 C 3 from metastable austenitic matrix of coatings. The matrix after annealing consists of α –phase (90%) and γ –phase (10%). Wear resistance and hardness of the investigated coatings significantly increased due to precipitation hardening and austenite-to-martensite transformation. Key words: electron-beam hardfacing, eutectic chrome-vanadium iron, wear resistance, secondary ultrafine carbides, high temperature annealing.