С азотистой аустенитной матрицей

СТРУКТУРА, МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ХАРАКТЕР РАЗРУШЕНИЯ НАПЛАВЛЕННЫХ ЭЛЕКТРОННЫМ ПУЧКОМ ПОКРЫТИЙ

Наркевич Н.А., Тагильцева Д.Н. *

Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Томск, Россия

*Томский политехнический университет, Томск, Россия

[email protected]

Наряду с требованиями, предъявляемыми к покрытиям в соответствии с ус- ловиями эксплуатации по коррозионной стойкости, износостойкости и т. д. боль- шое значение имеют механические свойства композиции «основной металл- покрытие», в том числе характеристики пластичности.

Износостойкие покрытия получали многослойной электронно-лучевой на- плавкой порошка азотистой стали 60Х24АГ16 и с добавлением азотированного феррованадия в количестве 5 и 10% по массе на предварительно термообработан- ные пластины из стали 65Г.

В результате проведения испытаний на изгиб образцов с наплавленными по- крытиями были получены данные о таких силовых характеристиках, как s0,05, s0,2,

sизг, коэффициент деформационного упрочнения q. Помимо этого в работе опреде- лена зависимость угла загиба до разрушения и стрелы прогиба от количества на- полнителя, вводимого в наплавочный порошок, исследован деформационный рель- еф в зоне максимальной концентрации напряжений и характер разрушения биме- таллической композиции.

Кривая s–e при сосредоточенном изгибе образцов с азотистыми покрытиями уже на стадии микропластической деформации имеет прерывистый вид, характер- ный для материалов, деформирующихся по механизму двойникования.

Дисперсионнотвердеющие дисперсноупрочненные покрытия, упрочненные мультиразмерными частицами V(C,N) лучше сопротивляются пластической де- формации, имеют более высокие значении s0,05, s0,2. При этом каждый процент до- бавленного в наплавочный порошок азотированного феррованадия дает повыше- ние коэффициента деформационного упрочнения на 30-35 МПа. Запас прочности (sизг/s0,2) равен 1,35–1,45. Достаточно высокий уровень прочностных свойств азо- тистых покрытий сочетается с удовлетворительной пластичностью. Максимальный угол загиба до разрушения 4,50 наблюдается у покрытий, наплавленных порошком азотистой стали 60Х24АГ16, и уменьшается до 2–2,50 в дисперсноупрочненных. Покрытия пластически деформируются при сохранении сплошности вплоть до по- явления магистральной трещины в зоне максимальной концентрации напряжений. Отслаивания покрытия с образованием трещин вдоль границы, разделяющей по-

крытие и основу, не произошло ни в одном случае, что свидетельствует о высокой адгезионной прочности. Исследования деформационного рельефа коррелируют с данными измерения угла загиба и стрелы прогиба до разрушения. Наиболее развит

деформационный рельеф в образцах c менее прочными покрытиями, наплавлен- ными порошком азотистой стали без наполнителя, однако он присутствует и в дис- персноупрочненных покрытиях, хотя выражен значительно слабее.

Азотистые покрытия обладают комплексом высоких механических свойств, повышающихся с добавлением в наплавочный порошок азотированного феррова- надия, и достигают при испытаниях на изгиб s0,2 =1100 МПа, sизг =1600 МПа при удовлетворительной пластичности (угол загиба до разрушения a= 2–2,50).

Дата добавления: 2017-01-14