Аннотация
Описана технология нанесения диффузионных титановых покрытий из среды легкоплавких жидкометаллических расплавов на твердые сплавы типа ТК и ВК. При диффузионном насыщении поверхностных слоев твердосплавного инструмента типа ТК и ВК титаном из расплава Pb-Bi-Li-Ti, предварительная цементация является обязательным этапом в процессе формирования покрытия, и позволяет избежать образования обезуглероженной зоны под диффузионным слоем. Выявлено влияние предварительной цементации на фазовый состав покрываемого твердого сплава. В результате фазового анализа установлено, что поверхностный слой содержит такие фазы, как WC, TiC, Co2C, Co-C. При этом карбид титана TiC образуется вследствие деструкции карбида кобальта при дальнейшем диффузионном насыщении титаном. При отсутствии цементации происходит формирование декарбидизированного слоя, отличающийся от покрытия и основы меньшей микротвердостью, падение микротвердости составляет порядка 1000 МПа. После цементации наблюдалось незначительное увеличение твердости покрытых изделий с 89 до 91 HRA. Такие характеристики, как микротвердость зоны цементации и её протяженность зависят от температуры и длительности предварительной цементации, а также, от элементного состава покрываемого материала. Цементация проводилась в диапазоне температур от 950°C до 1150°C от 30 до 120 минут. После насыщения углеродом толщина цементованой зоны составляла от 2 до 25 мкм, микротвердость от 16700 до 17150 МПа для сплавов ВК и от 18750 до 19200 МПа для сплава ТК. Твердость слоя под покрытием составила от 27000 до 28500 МПа для сплава ТК и от 19300 до 23500 МПа для сплава типа ВК.
Ссылки (11)
1. K. Bobzin. CIRP journal of manufacturing science and technology. 18, 1 (2017).
Crossref2. A. G. Sokolov, E. E. Bobylyov. Letters on materials. 7 (3), 222 (2017). (in Russian) [А. Г. Соколов, Э. Э. Бобылёв. Письма о материалах. 7 (3), 222 (2017).].
Crossref3. A. G. Sokolov, E. E. Bobylyov. Solid State Phenomena. 256, 181 (2017).
Crossref4. R. D. Agzamov, A. F. Tagirov, K. N. Ramazanov. Defect and Diffusion Forum. 383, 161 (2018).
Crossref5. S. V. Konovalov, V. E. Kormyshev, V. E. Gromov, Y. F. Ivanov, E. V. Kapralov, A. P. Semin. Journal of Surface Investigation. 10 (5), 1119 (2016).
Crossref6. E. E. Bobylyov. Povyshenie ekspluatacionnyh svojstv rezhushchego tverdosplavnogo instrumenta za schet diffuzionnoj metallizacii iz sredy legkoplavkih zhidkometallicheskih rasplavov: Dissertacija na soiskanie stepeni doktora tehnicheskih nauk. Krasnodar. Kuban State Technological Univercity, Krasnodar (2019)180 p. (in Russian) [Э. Э. Бобылёв. Повышение эксплуатационных свойств режущего твердосплавного инструмента за счет диффузионной металлизации из среды легкоплавких жидкометаллических расплавов: дис. кан-та техн. наук. Краснодар (2019)180 с.].
7. V. P. Artem’ev, M. I. Chaevsky. Adhesion of melts and soldering of materials. 16, 82 (1986). (in Russian) [В. П. Артемьев, М. И. Чаевский. Адгезия расплавов и пайка материалов. 16, 82 (1986).].
8. Y. F. Ivanov, N. N. Koval, S. V. Gorbunov, S. V. Vorobyov, S. V. Konovalov, V. E. Gromov. Russian Physics Journal. 54 (5), 575 (2011).
Crossref9. A. G. Sokolov. Development of theoretical and technological bases for increasing the resistance of cutting and stamping tools due to diffusion metallization from the medium of low-melting liquid metal solutions. Dissertacija na soiskanie stepeni doktora tehnicheskih nauk. Krasnodar (2008) 369 p. (in Russian) [А. Г. Соколов Разработка теоретических и технологических основ повышения стойкости режущего и штампового инструмента за счет диффузионной металлизации из среды легкоплавких жидкометаллических растворов: Дис. д-ра техн.наук. Краснодар (2008) 369 с.].
10. Diagrammy sostoyaniya dvojnyh metallicheskih sistem: Spravochnik: v 3 T (ed. by N. P. Lyakishev). Moscow, Mashinostroenie (1996) 992 p. (in Russian) [Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник: в 3 Т. (под общ. ред. Н. П. Лякишева). Москва, Машиностроение (1996) 992 с.].
11. E. E. Bobylyov. Journal of Physics: Conference Series. 1399, 44085 (2019).
Crossref