Obrabotka Metallov 2010 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (49) 2010 37 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ типа М 23 С 6 (под металлом также подразумевается хром) и фаза никеля. Данный фазовый состав соот- ветствует требованиям для порошка марки ПГ-С27. Анализ фазового состава покрытия позволил уста- новить сохранение присутствующих в напыляемом порошке фаз и образование в небольшом количестве оксида железа Fe 3 O 4 (рис. 2). Сохранение фазового состава материала после напыления, а также практи- чески полное отсутствие оксидов железа в покрытии свидетельствует о высокой эффективности рекомен- дуемых режимов плазменного напыления. Металлографические исследования позволили установить наличие ряда структурных особенностей, характерных для данного типа покрытий. На нетрав- леных поперечных микрошлифах было выявлено, что частицы напыляемой порошковой смеси претерпевают существенные изменения по геометрической форме [1]. Установлено, что в процессе напыления сферические частицы, достигая поверхности основного металла, заметно деформируются. В наиболее оптимальном ва- рианте структуры покрытия наблюдается минимальная пористость и количество нерасплавившихся частиц. Анализ структуры покрытий после травления позволил установить наличие в структуре покрытий области различной степени травимости (рис. 3). Рис. 3 . Структура покрытия с частицами различной степени травимости Нами предполагается, что светлые частицы со- держат в качестве основной фазы γ-железо, а темные вытравленные – α-железо. Кроме того, по данным рентгенофазового анализа установлено, что присут- ствующие в структуре частиц светлые выделения со- ответствуют карбиду хрома Cr 7 C 3 (рис. 4). В заключение отметим, что на основании прове- денных структурных исследований было подтверж- дено, что выявленные ранее наиболее рациональ- ные режимы плазменного напыления обеспечивают формирование композиции, обладающей высоким уровнем эксплуатационных свойств [2]. С исполь- зованием метода рентгенофазового анализа уста- новлено сохранение карбидной фазы материала покрытия, обеспечивающей высокий комплекс ме- ханических свойств. Присутствие в структуре зна- чительной объемной доли аустенита, обладающе- го достаточным запасом пластичности, позволяет существенно снизить внутренние напряжения на границе раздела «покрытие – основной металл», возникающие в процессе формирования покрытия вследствие различия температурных коэффициен- тов термического расширения, что, в свою очередь, приводит к повышению прочности сцепления по- крытия с основным металлом. Наличие данного типа структуры, а также образование в покрытии аустенита позволяет использовать данные компо- зиции в условиях воздействия умеренных ударных (динамических) нагрузок. Список литературы 1. Чёсов Ю.С., Зверев Е.А., Плохов А.В. Структура плазменных износостойких покрытий из порошкового ма- териала марки ПГ-С27 // Обработка металлов. – 2010. – № 1(46). – С. 14–18. 2. Чёсов Ю.С. , Зверев Е.А., Плохов А.В. Эксплуатаци- онные свойства плазменных покрытий из износостойко- го порошкового материала марки ПГ-С27 // Обработка металлов. – 2010. - № 2 (47). – С. 8–12. 3. Лобанов Н.Ф., Козлов А.М. Оперативная оценка основных технологических параметров процесса плазмо- дугового напыления защитных покрытий // Технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологиче- ской оснастки. – СПБ.: Изд-во СПбГПУ, 2008. – Ч. 1. – С. 205–209. 4. Пузряков А.Ф. Теоретические основы плазменного на- пыления. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. – 360 с. Рис. 4 . Наличие карбидов Cr 7 C 3 в структуре покрытия