Obrabotka Metallov 2010 No. 3

ª°£®¦©¬ £¢£«¦£ Полученные результаты хорошо согласуются с имеющимися литературными данными. Согласно работе [3] двухфазная область «WC + связка» узка, ее ширина не превышает 0,10…0,15 % (по массе) С. Небольшие отклонения в содержании углерода (де- сятые доли процента) в сплаве неизбежно ведут к по- явлению третьей фазы: двойного карбида (Fe,W) 6 C при нехватке углерода или графита при его избытке. Появление третьих фаз неизбежно приводит к сни- жению физико-механических и эксплуатационных характеристик твердых сплавов. Существование од- новременно в структуре покрытия графита и карби- да Ме 6 С связано с неравномерным распределением углерода по объему покрытия. Так, в местах, где на- блюдается дефицит углерода, происходит образова- ние двойного карбида (Fe,W) 6 C, а в местах, где угле- рода избыток, выделяется графит. При содержании углерода в количестве более 5 % по массе наличие двойных карбидов структурно не обнаруживается. Структура покрытия состоит из кар- бида вольфрама, материала связки и крупных графит- ных включений. Микротвердость такого покрытия со- ставляет 13580 ± 840 МПа. Выводы 1. Эффективным методом воздействия на струк- туру твердосплавного покрытия, полученного по тех- нологии жидкофазного спекания в вакуумной печи, является предварительное борирование основного металла. Жидкофазное спекание детонационного по- крытия, осажденного на предварительно борирован- ную сталь 20 ( Т бор = 850 °С, продолжительность 6 ч) приводит к уменьшению пористости покрытия от 23 до 1 % и получению покрытия с микротвердостью 12200 ± 870 МПа. Двухфазная область ( связка) WC + Частицы карбида (Fe,W)3C Графит 50 мкм 50 мкм Рис. 5. Микроструктура покрытия, полученного на стали 20 с добавлением углерода в количестве 1 % в вольфрамокобальтовую порошковую смесь 2. Жидкофазное спекание вольфрамокобальто- вой порошковой смеси на поверхности с добавкой аморфного бора в количестве 0,5, 1 или 4 % по массе приводит к образованию жидкой фазы при температуре 1180 °С. Структура полученных по- крытий состоит из карбида вольфрама, двойного карбида (Fe,W) 6 C и включений аморфного бора. Микротвердость сформированных покрытий со- ставляет 18380 ± 2086 МПа. 3. Легирование вольфрамокобальтовой порош- ковой смеси графитом позволяет уменьшить ко- личество частиц (Fe,W) 6 C в покрытии. Структура покрытия состоит из частиц карбида вольфрама и двойного карбида (Fe,W) 6 C, а также крупных вклю- чений графита, расположенных в металлической матрице. Микротвердость сформированных покры- тий составляет 13580 ± 840 МПа. Для формирования двухфазной структуры требуется соблюдение точной концентрации углерода для устранения появления включений третьей фазы, которая может состоять из (Fe,W) 6 C или графита. Кроме того, требуется увели- чение продолжительности жидкофазного спекания для обеспечения равномерного распределения угле- рода по сечению покрытия, что приведет к устране- нию одновременного существования антагонистиче- ских фаз – (Fe,W) 6 C и графита. Список литературы 1. Третьяков В.И . Основы металловедения и техно- логии производства спеченных твердых сплавов. – М: Металлургия, 1976. – 572 с. 2. Тюрин А.Г. Исследование особенностей формирова- ния твердосплавных покрытий на поверхности техническо- го железа / Тюрин А.Г. // Физическая мезомеханика. – Т. 7. Ч. 2. – 2004. – С. 209 – 211. 3. Холлек Х. Двойные и тройные карбидные и нитридные системы переходных металлов: справочник / пер. с нем. под. ред. Ю.В. Левинского. – М.: Металлургия, 1988. – 319 с.