Obrabotka Metallov 2011 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (53) 2011 50 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ УДК 669.018.25:621.793 ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ ПРИ ОПЛАВЛЕНИИ ПОРОШКОВОЙ СМЕСИ ЧАСТИЦ TiC И Ni НА СТАЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ* C.В. ВЕСЕЛОВ 1 , канд. техн. наук, И.А. БАЛАГАНСКИЙ 1 , доктор техн. наук, профессор, В.М. ПОТАПОВ 2 , канд. техн. наук, профессор, В.В. БАЗАРКИНА 1 , магистрант, Д.Н. ПРОХОВ 1 , магистрант ( 1 НГТУ, г. Новосибирск, 2 НГПУ, г. Новосибирск ) Статья поступила 24 октября 2011 г. Веселов С.В. – 630092, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20 Новосибирский государственный технический университет, e-mail: veselov_s@inbox.ru Описаны процессы, протекающие при оплавлении порошковой смеси частиц карбида титана и никеля на стальной поверхности. Оплавление порошковой смеси проводили при температуре 1450 °С, соответ- ствующей плавлению эвтектики Fe – TiC. На основании экспериментальных данных показано, что основное влияние на характер и интенсивность протекающих процессов структурообразования оказывает содержание углерода в стальной основе. Установлено, что при концентрации углерода 0,2 вес. % в процессе оплавления наблюдается равномерный фронт растворения стали, в то время как при увеличении содержания углерода до 0,5 вес. % были обнаружены появления локальных проплавлений по границам зерен. Ключевые слова: миграция жидкой фазы, карбид титана, диффузионные процессы. Введение В настоящее время распространенным ме- тодом повышения износостойкости изделий является применение различных технологий формирования покрытий. В качестве материала покрытия для изделий, работающих в условиях интенсивного абразивного изнашивания, широ- кое распространение получили твердосплавные вольфрамокобальтовые смеси. Один из способов формирования на поверхности низкоуглероди- стой стали покрытия, по структуре и свойствам близкого к твердым сплавам, был предложен в работах [1, 2], выполненных с участием авто- ров. Предложенное технологическое решение заключается в предварительном формировании на границе раздела «покрытие – основной ме- талл» промежуточного слоя, состоящего из по- рошковой смеси частиц карбида титана и никеля (либо карбида титана и кобальта), с последую- щим жидкофазным спеканием композиции при температуре формирования вольфрамокобальто- вых твердых сплавов. Полученный на границе раздела барьерный слой позволяет обеспечить механическую и физико-химическую совмести- мость компонентов системы «покрытие – основ- ной металл». Согласно литературным данным [3–5] тем- пературы плавления эвтектик псевдобинарных систем TiC – Ni и TiC – Fe составляют 1280 и 1450 °С соответственно. При повышении тем- пературы формирования композиции «покры- тие – промежуточный слой TiC/Ni – основной металл» выше температуры спекания твердых сплавов (1380…1420 °С) процесс образования и _______________ * Работа выполнена в рамках реализации ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной Рос- сии» на 2009 – 2013 гг.