Ассоциация EAM
Ассоциация эффективного управления производственными активами

Особенности структурообразования износостойких покрытий при плазменно-порошковой наплавке

материал предоставил к.т.н. НЕФЕДЬЕВ Сергей Павлович
в соавторстве с ДЁМОЙ Р.Р., ТУЛЬКУБАЕВЫМ А.М., ИВАНОВЫМ М.А.
СВАРКА. РЕНОВАЦИЯ. ТРИБОТЕХНИКА: тезисы докладов VI Уральской научно-практической конференции / Отв. ред. В.А. Коротков; М-во образования и науки РФ; ФГАОУ ВПО “УрФУ им. первого Президента России Б.Н. Ельцина”, Нижнетагил. технол. ин-т (фил.). – Нижний Тагил: НТИ (филиал) УрФУ, 2013. – 76 с.

Среди способов нанесения твёрдых износостойких покрытий эффективным и перспективным является плазменная наплавка порошковыми материалами. При наплавке износостойких покрытий на железной основе возможно образование доэвтектической, эвтектической или заэвтектической структуры наплавленного металла. Наиболее распространённым типом наплавочных материалов являются высокохромистые специальные чугуны (тип G по классификации Международного института сварки). Эти материалы используются для упрочнения деталей испытывающих абразивный, газоабразивный и гидроабразивный износ: зубья экскаваторов, ножи бульдозеров и т.д. Высокой износостойкостью обладают эвтектические хромованадиевые чугуны, содержащие 2,8-3,1% С, 18-20% Cr и 3-5% V. При содержании в чугуне > 2,8% С и 3% V полная замена ледебурита наступает при содержании Cr > 3%. Чугун соответствующего состава будет обладать структурой, близкой к эвтектической на базе карбида Ме7С3, в которой эвтектические колонии стыкуются друг с другом по аустенитным оболочкам и тем самым повышают механические свойства и износостойкость. При содержании 3% V не только находится в твёрдом растворе и входит в состав комплексного карбида (Cr,Fe)7С3 в количестве 7-10%, но и образует самостоятельные карбиды VC.

Использование присадочного порошка, по составу отвечающего хромованадиевому чугуну, при плазменно-порошковой наплавке приводит к большому разнообразию структур, формирующихся при кристаллизации. Это связано с возможностью получать более высокие скорости кристаллизации наплавленного металла и более высокие степени перегрева сварочной ванны над температурой ликвидус, чем при кристаллизации массивных отливок. На рисунке 1 и рисунке 2 показана микроструктура покрытия типа 315Х19Ф3, наплавленного на сталь 45 при различных режимах.

Структура наплавки 315Х19Ф3 на общем токе 120 А, ×1000

Рисунок 1 – Структура наплавки 315Х19Ф3 на общем токе 120 А, ×1000

Структура наплавки 315Х19Ф3 на общем токе 180 А, ×1000

Рисунок 2 – Структура наплавки 315Х19Ф3 на общем токе 180 А, ×1000

Режимы наплавки, обеспечивающие малые степени переохлаждения наплавляемого металла, приводят к образованию широких и коротких дендритов аустенита, а также грубых пластинок карбидной фазы (рисунок 2). Увеличение степени переохлаждения способствует образованию тонких вытянутых дендритов аустенита и значительному измельчению эвтектики. Ещё большее повышение степени переохлаждения приводит к изменению типа кристаллизации наплавленного металла с доэвтектического (рисунок 2) на заэвтектический (рисунок 1). Увеличение степени переохлаждения расширяет область кристаллизации эвтектики, так как скорость роста эвтектического карбида превышает скорость образования и роста аустенита эвтектики.

Таким образом, система Fe-C-Cr-V является перспективной для получения плазменных покрытий, обладающих разнообразием структурно-фазовых составов, легко регулируемым режимом наплавки.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Аналогичные записи
  • Металлизационные покрытия со структурой метастабильного аустенита для по... материал предоставил ВЕРХОРУБОВ Вадим Сергеевич в соавторстве с КОРОБОВЫМ Ю.С., ФИЛИППОВЫМ М.А., ШУМЯКОВЫМ В.И., ЛЕГЧИЛО В.В., ХУДОРОЖКОВОЙ Ю.В., НЕВЕЖИНЫМ С.В. СВАРКА. РЕНОВАЦИЯ. ТРИБОТЕХНИКА: тезисы докладов VI Уральской научно-практической конференции / Отв. ред. В.А. Коротков; М-во образования и науки РФ; ФГАОУ ВПО “УрФУ им. первого Президента России Б.Н. Ельцина”, Нижнетагил. технол. ин-т (фил.). – Нижний Тагил: [...]
  • Выбор смазочных композиций материал предоставил СИДОРОВ Александр Владимирович в соавторстве с РАТУШНЫМ Дмитрием Александровичем (ОАО “Донецкий проектно-конструкторский технологический институт”) Рассмотрены вопросы выбора смазочных композиций для решения задачи снижения износа трущихся деталей, исходя из конкретных условий эксплуатации оборудования. Предложены методы оценки воздействия смазочных материалов на пару трения в условиях, максимально имитирующих реальные. Рациональный подбор смазочных материалов, своевременная и качественная [...]

Поддержите нас

Подписка

Рубрики