Obrabotka Metallov 2011 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (53) 2011 52 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ цов композиции «(70 % TiC +30 % Ni) – сталь 50». Проведенные металлографические иссле- дования свидетельствуют о существенном из- менении характера протекающих при спекании процессов при увеличении содержания углерода в основном металле. Отличительной особенно- стью строения данных образцов является нали- чие локальных участков жидкой фазы по грани- цам зерен основного металла (рис. 2), а также появление крупных пор в слое доэвтектического состава. Рис. 2 . Жидкая фаза по границам зерен основного металла в образцах, полученная при оплавлении композиции «(70 % TiC + 30 % Ni) – сталь 50» Результаты экспериментальных исследова- ний свидетельствуют о том, что при оплавле- нии порошковой смеси миграция жидкой фазы осуществляется по границам зерен на глубину до 1 мм. На данной глубине обнаружены части- цы с повышенным содержанием титана (рис. 3). Так как титан является более сильным карби- дообразующим элементом, чем железо, можно предположить, что при кристаллизации метал- лического расплава происходит образование частиц карбонитрида титана. Подтверждается это результатами микрорентгеноспектрального анализа (см. таблицу). Рис. 3 . Образование частиц с повышенным содер- жанием титана по границам бывших аустенитных зерен основного металла в образцах, полученных при оплавлении композиции «(70 % TiC + 30 % Ni) – сталь 50» Присутствие компонентов жидкой фазы по границам бывших аустенитных зерен сталь- ной основы на глубине ≈ 1 мм подтверждается также результатами химического (см. таблицу) и дюрометрического анализа. Установлено, что микротвердость границ зерен вблизи по- верхности раздела «оплавленный порош- ковый слой – основной металл» достигает 8000 ± 1000 МПа, в то время как твердость в центре бывших аустенитных зерен не превы- шает 2700 ± 200 МПа. Предполагается, что рост микротвердости границ бывших аусте- нитных зерен связан с насыщением элемента- ми жидкой фазы α–железа основного металла, а также с образованием частиц карбонитрида титана. Химический состав структурных составляющих основного металла вблизи границы раздела с оплавленным порошковым слоем в образцах, полученных при спекании композиции «(70 % TiC + 30 % Ni) – сталь 50», %. Структурная составляющая Химический элемент Fe Ni Ti Mn Si C N Частица на границе зерна 4,7 – 70,5 – – 7,3 17,5 Участок вблизи границы зерна 95,2 3,5 – 0,5 0,3 0,5 – Участок в центре зерна 98,6 – – 0,6 0,3 0,5 –