Obrabotka Metallov 2010 No. 3

¬®¬°¨ ª£°©©¬ ª°£®¦©¬ £¢£«¦£ связки содержится преимущественно Fe, в котором растворено 6 % W. Жидкофазное спекание детонационного вольфра- мокобальтового покрытия на предварительно бори- рованной стали 20 позволяет уменьшить пористость покрытия от 23 % до 1 % и обеспечить равномерные механические свойства поверхностного слоя. Так, на- пример, доверительные интервалы значений микро- твердости покрытия после жидкофазного спекания в два раза меньше, чем доверительные интервалы ми- кротвердости после детонационного напыления без спекания (рис. 3). Небольшие изменения микротвер- дости возможны за счет присутствия в микрострук- туре покрытия локальных участков с увеличенным количеством материала связки и имеющих меньшие значения микротвердости (см. рис. 2, б ). При спекании покрытий с добавками бора в по- рошковой смеси покрытия образование жидкой фазы наблюдается при температуре 1180 °С на образцах с 0,5, 1 или 4 % по массе бора. Структура покрытия состоит преимущественно из карбида вольфрама, двойных карбидов (Fe,W) 6 C и скоплений порош- ка бора. Размер частиц двойного карбида (Fe,W) 6 C не превышает 5 мкм. Обнаружено, что двухфазная структура (WC+связка), присущая твердым сплавам, расположена преимущественно вокруг включений бора (рис. 4). Размер области, имеющей двухфазное строение, лежит в диапазоне от 5 до 20 мкм. Микротвердость полученных покрытий составляет 18380 ± 2086 МПа. Высокие значения микротвердости, вероятно, обу- словлены появлением в структуре покрытия боридов железа и кобальта. Одной из причин появления в структуре покры- тия карбида типа Ме 6 С ((Fe,W) 6 C) является нехват- ка углерода в зоне спекания. В работе исследовали влияние легирования вольфрамокобальтовой по- рошковой смеси углеродом в количестве 0,5, 1, 4, 8 % по массе на структуру и микротвердость покры- тия. Так, легирование порошковой смеси углеродом в количестве 0,5 % приводит к образованию струк- туры, состоящей из карбида вольфрама, материала связки, двойного карбида (Fe,W) 6 C и включений графита. Замечено, что возле графитных включе- ний не происходит образования карбида типа Ме 6 С (рис. 5). Размер области имеющей двухфазное стро- ение находится в пределах 75…150 мкм. Включения бора Двухфазная область ( связка) WC + Частицы карбида (Fe,W)3C 10 мкм Частицы карбида (Fe,W)3C 20 мкм Рис. 3 . Микротвердость поверхностного слоя с покрытием, полученным на стали 20 после предварительного борирования 0 200 400 600 800 1000 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 Микротвердость, МПа Расстояние от поверхности, мкм Покрытие Основной металл 16000 1200 Рис. 4. Микроструктура покрытия, полученного на стали 20 с добавление бора в порошковую смесь ВК6 в количестве 1 % по массе