Аннотация
Осуществлена комбинированная обработка поверхности стали Hardox 450, заключающаяся в формировании электроконтактным методом слоя, наплавленного порошковой проволокой состава Fe-С-V-Cr-Nb-W, и его последующее облучение высокоинтенсивным импульсным электронным пучком. Выполнены трибологические испытания модифицированной поверхности и выявлено увеличение в 32,5 раза износостойкости облученного слоя по сравнению с материалом основы. Методами просвечивающей и сканирующей электронной микроскопии осуществлены исследования элементного и фазового состава, дефектной субструктуры стали Hardox 450 и поверхностного слоя наплавки, модифицированной высокоинтенсивным импульсным электронным пучком. Показано, что электронно-пучковая обработка поверхности наплавленного слоя сопровождается формированием многослойной структуры. Границы раздела выявленных слоев не содержат микропор и микротрещин, что свидетельствует о высоком уровне их совместности. Выявлено формирование в модифицированном электронным пучком слое многофазной структуры, представленной α-фазой и карбидными фазами на основе ниобия, хрома и железа. Электронно-пучковая обработка поверхности наплавленного слоя приводит к многократному уменьшению размеров включений, расположенных как в модифицированном слое, так и в основном объеме наплавленного металла. До облучения электронным пучком средние размеры включений 2,5 мкм, после облучения – 0,6 мкм. Слой наплавленного металла, подвергнутый облучению интенсивным импульсным электронным пучком, находится в упруго-напряженном состоянии, о чем свидетельствует наличие многочисленных изгибных экстинкционных контуров, присутствующих в выделениях карбидной фазы. Показано, что высокоскоростная закалка наплавленного слоя, реализующаяся при его облучении импульсным электронным пучком, сопровождается формированием пакетного мартенсита с ультрамалыми поперечными (40-70 нм) размерами кристаллов мартенсита.
Ссылки (10)
1. М. Хокинг, В. Васантасри, П. Сидки. Металлические и керамические покрытия. Получение, свойства и применение: Пер. с англ. - М.: Мир, 2000. - 518 с.
2. V. I. Chernoivanov, I. G. Golubev. Restoration of machine parts (Status and Prospects). Moscow, FGNU «Rosinformagroteh». (2010) 376 p. (in Russian) [В. И. Черноиванов, И. Г. Голубев И. Г. Восстановление деталей машин (Состояние и перспективы). М.: ФГНУ «Росинформагротех». 2010. 376 с].
3. Y. Zhirkin. Reliability, maintenance and repair of metallurgical machinery. Magnitogorsk, NSTU. (2002) 330 p. (in Russian) [Ю. В. Жиркин. Надежность, эксплуатация и ремонт металлургических машин. Магнитогорск, НГТУ. 2002. 330 с].
4. А. М. Глезер, В. Е. Громов, Ю. Ф. Иванов, Ю. П. Шаркеев. Наноматериалы: структура, свойства, применение. - Новокузнецк: Изд-во «Интер-Кузбасс», 2012. - 428 с.
5. Структура, фазовый состав и свойства поверхностных слоев титана после электровзрывного легирования и электронно-пучковой обработки / Под ред. В. Е. Громова, Ю. Ф. Иванова, Е. А. Будовских. - Новокузнецк: Изд-во «Интер-Кузбасс», 2012. - 435 с.
6. S. Konovalov, V. Kormyshev, V. Gromov, Yu. Ivanov. Materials Science Forum. 870, 159 - 162 (2016).
Crossref7. В. М. Малыш, М. М. Сорока. Электрическая сварка. - Киев: Техніка, 1986.
8. Yu. F. Ivanov, N. N. Koval. Low-energy electron beams submillisekundnoy duration: reception and some aspects of the application in the field of materials science - Chapter 13 in the book «Structure and properties of advanced metallic materials.» p. 345 - 382 / Ed. A. I. Potekaev. Tomsk: Publishing house of the NTL. (2007) 580 p. (in Russian) [Иванов Ю. Ф., Коваль Н. Н. Низкоэнергетические электронные пучки субмиллисекундной длительности: получение и некоторые аспекты применения в области материаловедения - Гл.13 в книге «Структура и свойства перспективных металлических материалов». - С.345 - 382 / Под общ. ред. А. И. Потекаева. Томск. НТЛ. 2007. 580 с.].
9. V. A. Grishunin, V. E. Gromov, Y. F. Ivanov, A. D. Teresov, S. V. Konovalov. Journal of Surface Investigation 7 (5), 990 - 995 (2013).
Crossref10. N. N. Koval’, Yu. F. Ivanov. Russian Physics Journal 51 (5), 505 - 516 (2008).
Crossref