128 / 142
Actual Problems in Machine Building. Vol. 4. N 1. 2017
Materials Science
in Machine Building
____________________________________________________________________
128
33,5899% (рис.2, а). Общая концентрация избыточного феррита в наплавленном образце
после ТВЧ и охлаждении на воздухе в 1,12 раз меньше и составляет 30,0077% (рис.2, б).
Результаты измерений размеров зерна (рис.3) свидетельствует о том, что замедленное
охлаждение в графите также приводит к увеличению размеров зерен.
а)
б)
Рис.2.
Количественный анализ структурных элементов при охлаждении в сыпучем графите
(а) и на воздухе (б), (×400)
Длина
-3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
%
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
5
21,667
48,333
21,667
3,333
0 0 0
Длина
-3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
%
42
40
38
36
34
32
30
28
26
24
22
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
0 0 0 0 0 0 0 0
4,167
13,542
35,417
37,5
9,375
0 0 0 0 0
а)
б)
Рис.3.
Распределение размеров зерна наплавленных образцов из стали 45 после ТВЧ
при охлаждении на воздухе (а) и в сыпучем графите (б)
Такое изменение размеров зерен вызвано тем, что диффузионное превращение
аустенита в феррито-цементитную смесь при охлаждении в графите протекает более медленно
и при более высоких температурах. Согласно результатам исследований, средний размер
зерна, полученный при замедленном охлаждении, на 11 мкм больше по сравнению с зерном,
полученным при охлаждении на воздухе. Это способствует уменьшению площади
межзеренной поверхности, что обуславливает снижение склонности к концентрации
напряжений [10, 11]. Наплавленные образцы после ТВЧ и охлаждения в сыпучем графите
содержат больший объем зерен избыточного феррита, благодаря чему в процессе
микродеформации препятствия движению дислокаций накапливаются менее интенсивно, а
структура наплавленного слоя менее склонна к концентрации напряжений в условиях
циклического нагружения [7].