62 / 530
Actual Problems in Machine Building. 2016. N 3
Innovative Technologies
in Mechanical Engineering
____________________________________________________________________
62
цифровом микротвердомере модели
HVS-1000
с автоматической поворотной головкой и
цифровым отображением данных.
Скорость истирания наплавленного слоя опытных образцов определяли путем
проведения испытания на износ на машине 2070 СМТ – 1.
Результаты и обсуждение
Металлографический анализ образцов с содержанием аморфного графита показал, что
их структура представляет собой мартенсит с остаточным аустенитом в межосевом
пространстве (рисунок 1 а, б). При этом образец №1 из первой партии имеет дендритную
структуру и по телу зерен распределены точечные карбиды вольфрама и хрома (рисунок 1 а).
В структуре образца № 6 из второй партии наблюдается грубоигольчатый мартенсит
(балл № 10), небольшое количество остаточного аустенита и точечные мелкодисперсные
карбиды. Величина зерна по шкале зернистости соответствует №6 и №7. В данном случае по
всей поверхности шлифа наблюдается пористость. Размер пор составляет 640 – 1077 мкм.
Введение в состав проволоки углеродфторсодержащей добавки взамен аморфного
углерода обеспечивает снижение пористости.
Введение в состав проволоки никеля устраняет наличие в структуре ферритной
составляющей, способствует измельчению игл мартенсита в структуре стали 35В9Х3СФ,
уменьшает объемную долю остаточного аустенита. Так, при использовании никеля в
количестве 0,58% (образец №10) мартенсит имеет более дисперсное строение по сравнению
с остальными исследуемыми образцами, размер игл мартенсита составляет 7 – 42 мкм и в
структуре не наблюдается ферритная составляющая (рисунок 1 и), а также снижается
пористость. Величина зерна аустенита по шкале зернистости соответствует №6 и №7.
Использование никеля в количестве 0,29 и 0,33% значительно снижает объемную
долю аустенита (от 15,4 до 5,2 – 6,8%) по сравнению с добавлением в состав проволоки
углеродфторсодержащей пыли.
При этом введение в состав проволоки остального количества никеля, согласно
таблицы, не оказывает влияния на микроструктуру наплавленного слоя.
Установлено, что введение в состав проволоки углеродфторсодержащей пыли и
никеля взамен аморфного графита оказывает положительное влияние не только на
параметры структуры, но и на уровень свойств наплавленного слоя из стали 35В9Х3СФ.
Введение углеродфторсодержащей добавки взамен графита аморфного незначительно
повышает твердость наплавленного слоя (от 45,5 – 49 до 46 – 50,8 HRC). Использование
никеля в большей степени увеличивает значения твердости стали (от 45,5 – 49 до 48 – 54,8
HRC).
В результате исследования свойств образцов из второй партии установлено, что
введение в состав шихты углеродфторсодержащей добавки обеспечивает снижение
микротвердости мартенсита на 5% (от 471 до 449 HV), однако при этом уменьшает
абразивный износ наплавленного слоя (от 88·10
-5
до 52·10
-5
г/мин).
Использование никеля повышает микротвердость мартенсита и снижает скорость
истирания наплавленного слоя от 88·10
-5
до (52 – 68)·10
-5
г/мин.
Эффективнее на увеличение значений микротвердости мартенсита влияет введение в
состав проволоки никеля в количестве 0,46 и 0,58%. Использование данного количества
никеля повышает микротвердость на 19 и 22% соответственно.