55 / 530
Актуальные проблемы в машиностроении. 2016. №3
Инновационные технологии
в машиностроении
____________________________________________________________________
55
В рамках развития направления по совершенствованию составов наплавочных
материалов разработан новый состав порошковой проволоки на базе Нп-25Х5ФМС с
использованием углеродфторсодержащего материала – пыли газоочистки алюминиевого
производства [6, 7].
Материалы и методы экспериментального исследования
В лабораторных условиях были изготовлены образцы порошковой проволоки марки
ПП-Нп-25Х5ФМС с использованием взамен аморфного углерода пыли газоотчистки
алюминиевого производства со следующим химическим составом, масс. %: Al
2
O
3
=21– 46; F
=18 – 27; Na
2
O = 8 – 15; К
2
O=0,4 – 6%; CaO=0,7 – 2,3; SiO
2
=0,5 – 2,5; Fe
2
O
3
=2,1 – 3,3;
C
общ
=12,5 – 30,2; MnO=0,07 – 0,9; MgO=0,06 – 0,9; S=0,09 – 0,19; P=0,10 – 0,18. В ряд
образцов вводили порошкообразный никель. Наплавку проводили на пластины из стали
09Г2С за 6 подходов. Были изготовлены две партии образцов. Для приготовления первой
партии образцов в шихту вводили аморфный углерод, углеродфторсодержащую добавку и
никель в количестве 0,21, 0,32 и 0,38% (таблица 1, образцы 1 – 5).
Таблица 1
Химический состав исследуемых образцов
№
образца
Массовая доля элементов, %
С Si
Mn Cu Cr
Mo Ni
Al
V Ti
1
0,15 1,59 1,67 0,18 0,35 1,11 0,16 0,032 0,35 0,006
2
0,20 1,33 2,16 0,17 3,52 1,51 0,13 0,04 0,36 0,020
3
0,24 0,93 2,11 0,15 3,18 1,31 0,21 0,054 0,46 0,021
4
0,31 1,19 2,13 0,20 3,50 1,34 0,32 0,064 0,47 0,022
5
0,24 0,92 1,93 0,22 3,00 1,85 0,38 0,034 0,43 0,014
6
0,14 0,39 1,88 0,10 3,05 1,04 0,10 0,014 0,13 0,005
7
0,09 0,29 1,62 0,10 2,95 0,95 0,10 0,011 0,10 0,003
8
0,09 0,28 1,63 0,10 3,23 1,08 0,50 0,011 0,17 0,003
9
0,09 0,33 1,74 0,10 3,15 1,06 0,56 0,011 0,12 0,002
10
0,08 0,35 1,70 0,10 2,99 1,07 0,81 0,007 0,11 0,002
Примечание: 1, 6 – образцы с добавлением графита аморфного; 2, 7 – образцы с
добавлением углеродфторсодержащей пыли, 3-5 и 8-10 – образцы с добавлением
углеродфторсодержащей пыли и никеля
Во второй партии были изготовлены образцы с использованием графита аморфного,
углеродфтосодержащей пыли и никеля в количестве 0,50, 0,56 и 0,81% (таблица, образцы 6 –
10).
Химический состав наплавленного металла определяли рентгенофлуоресцентным
методом на спектрометре XRF-1800 и атомно-эмиссионным методом на спектрометре
ДФС-71.
Металлографическое исследование микрошлифов осуществляли с помощью
оптического микроскопа OLYMPUS GX-51. Величину зерна определяли по ГОСТ 5639-82.
Дисперсность мартенсита оценивали при сопоставлении структуры с эталонами
соответствующих шкал и размеров игл мартенсита с данными таблицы № 6 ГОСТ 8233-56.
Определение длины игл мартенсита осуществляли с помощью пакета прикладных программ
для металлографических исследований Siams Photolab 700.
Измерение твердости исследуемых образцов выполняли по методу Роквелла в
соответствии с требованиями ГОСТ 9013-59.