Актуальные проблемы в машиностроении. 2016. №3

463 / 530

Актуальные проблемы в машиностроении. 2016. №3 Материаловедение
в машиностроении
____________________________________________________________________
463
напыления были нагреты до значений выше температуры плавления [21]. На рис. 1
приведено изображение покрытия системы Ni-Cr-Si-B, дополнительно легированного 2 %
Nb. Видно, что по границам частиц самофлюсующегося порошка расположены светло- и
темно-серые волнообразные прослойки шириной 0,5…2 мкм (рис. 1, а, отмечены стрелками).
Более детальное изображение покрытия, полученное при помощи растровой электронной
микроскопии, приведено на рис. 1, б. Согласно данным микрорентгеноспектрального анализа
(табл. 1), можно предположить, что белые прослойки между частицами (рис. 1, б, участок 1)
– это области, обогащенные танталом. Согласно анализу двойной диаграммы состояния Nb-
B [22] - светло-серые области (рис. 1, б, участок 2) – борид ниобия (NbB2). Химический
состав участка 3 соответствует исходному химическому составу порошка. Средняя
микротвердость полученных покрытий ~ 842 HV25, что соответствует микротвердости
самофлюсующихся покрытий без ниобия [23].
а б
Рис. 1. Микроструктура самофлюсующегося покрытия, легированного 2 % Nb до
оплавления: а – оптическая микроскопия; б – растровая электронная микроскопия.
Таблица 1
Результаты локального химического анализа
Nb Ta Ni Cr Si B C Fe
Участок 1 на рис. 1, б (вес. %) - 66,95 28,15 4,9 - - - -
Участок 2 на рис. 1, б (ат. %) 23, 89 - 2,23 0,49 - 73,36 - -
Участок 3 на рис. 1, б (вес. %) - - 77,48 16,86 3,49 - - -
Участок 1 на рис. 2, б (вес. %) - - 76,25 15,19 3,63 1,48 3,45
Участок 2 на рис. 2, б (ат. %) - - 47,07 3,71 - 39,5 8,03 1,69
Участок 4 на рис. 2, б (ат. %) - - 5,37 62,93 - - 29,69 2,02
Участок 5 на рис. 2, в (ат. %) 37,82 - 1,8 3,69 0,61 - 55,98 0,1
Участок 6 на рис. 2, в (ат. %) 0,28 - 1,5 23,77 0,13 71,29 2,85 0,18
Изображение покрытия после оплавления представлено на рис. 2, а-в. Условно,
покрытие можно разделить на 2 зоны: верхняя (рис. 2, а, А) – толщиной 1000…1500 мкм,
средняя (рис. 2, а, В) – толщиной около 500 мкм и граница сплавления (рис. 2, а, С).
Фазовый состав верхней и средней зон одинаков. Для них характерно наличие
дендритов, которые представляют собой твердый раствор Cr, Si и Fe в γ-Ni (рис. 2, б, участок
1). Междендритное пространство заполнено эвтектикой Ni-Ni3B (рис. 2, б, участок 2).
Участок 3 на рис. 2, б представляет собой тонкие пластины, растущие от центра. Более
детальное изображение этого участка показано на рис. 2, в. Анализ данных, полученных при