109 / 126
Актуальные проблемы в машиностроении
. Том 4. № 3. 2017
Материаловедение
в машиностроении
____________________________________________________________________
109
Уровень микротвердости по глубине полученных покрытий уменьшается при
увеличении тока пучка в процессе обработки. Максимальное значение микротвердости было
зафиксировано у первого образца, полученного при наплавке при токе пучка равным 27 мА,
и составило 5900 МПа. При снижении тока пучка до 30 мА микротвердость снизилась до
5210 МПа. Это объясняется тем, что при повышении тока пучка, толщина покрытий
увеличивается с 1,2 до 1,6 мм, при неизменной концентрации порошка карбида бора в
исходной порошковой насыпке. Это приводит к большему разбавлению упрочняющих
частиц с материалом основы и, как следствие, снижению уровня микротвердости.
Для определения износостойкости наплавленных слоев были проведены испытания в
условиях воздействия закрепленных и нежестко закрепленных абразивных частиц.
Полученные данные сравнивались с эталонным образцом, за который был принят
технически чистый титан.
Результаты испытаний на трение в условиях воздействия закрепленных абразивных
частиц показали, что максимальная относительная износостойкость наблюдается у первого
образца, полученного при наплавке с током пучка равным 27 мА. Значение относительной
износостойкости данного образца составляет 1,85. Минимальная износостойкость
зафиксирована у четвертого образца (I=30 мА), её значение не превышает 1,3.
Износостойкость материалов в условиях воздействия нежестко закрепленных частиц
абразива в 2,2…2,5 раз выше в сравнении износостойкостью с титанового сплава ВТ1-0.
Выводы
1. Вневакуумная электронно-лучевая наплавка порошков карбида бора и титана на
заготовки из титанового сплава ВТ1-0 позволяет сформировать равномерные покрытия,
состоящие из высокопрочных частиц карбида и борида титана распределенных в титановой
матрице. Во всех исследуемых образцах, вблизи зоны термического влияния были
обнаружены скопления нерастворившихся частиц порошка карбида бора.
2. Максимальное значение уровня микротвердости равное 5900 МПа было
зафиксировано у образца, полученного при наплавке с током пучка равным 27 мА.
Полученные данные коррелируют с результатами триботехнических испытаний. Данный
образец имеет более высокий уровень износостойкости в 1,85 и 2,5 раза, превышающий
уровень износостойкость технически чистого титана при трении в условиях воздействия
закрепленных и нежестко закрепленных абразивных частиц, соответственно.
Список литературы
1. Structure and properties of wear resistant layers fabricated by non-vacuum electron beam
cladding / O. Lenivtseva, D.S. Krivezhenko, G.I. Alferova, D.O. Mul, L.V. Chuchkova // 11
International forum on strategic technology (IFOST 2016): proceedings, Novosibirsk, 1–3 June
2016. – Novosibirsk: NSTU, 2016. – Pt. 1. – P. 144–147. – ISBN 978-1-5090-0853-7.
2. Влияние режимов вневакуумной электронно-лучевой обработки на структуру и
свойства титанового сплава ВТ1-0 / Л.В. Чучкова, О.Г. Ленивцева, В.С. Васильева, А.С.
Белов // Наука. Промышленность. Оборона: трels 17 Всеросcийской научно-технической
конференции, Новосибирск, 20–22 апреля 2016г.: в 4 т. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2016. –
Т. 3. – С. 79–83. – ISBN 978-5-7782-2923-5.
3. Structure and properties of Ti-C-B coatings produced by non-vacuum electron beam
cladding / O. Lenivtseva, N. Belousova, E. Lozhkina, T. Zimoglyadova, V. Samoylenko, L.