Наркевич Н.А., Деревягина Л.С., Гордиенко А.И

ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРЫ, ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И ЭВОЛЮЦИИ ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ НА

ХАРАКТЕР РАЗРУШЕНИЯ КОМПОЗИЦИИ 60Х24АГ16 – 65Г

Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Томск, Россия,

[e-mail]

Для оценки эффективности применения того или иного покрытия в компози- ции типа покрытие-основа, необходимо комплексное, всестороннее изучение её свойств и характера разрушения при разных схемах нагружения. Помимо учета ис- ходных физико-механических свойств покрытия важно оценить влияние физиче- ских процессов, протекающих в контакте материалов в период нанесения покры- тия, изменяющих свойства как основы, так и покрытия.

Цель настоящего исследования – анализ роли структурных особенностей, фи- зико-механических свойств покрытия, а также влияния эволюции деформирован- ного состояния на характер разрушения при растяжении композиции основа (сталь марки 65Г) – покрытие (сталь марки 60Х24АГ16). Данная композиция, изготов- ленная наплавкой покрытия методом электронно-лучевой сварки, перспективна для практического использования вследствие своих высоких механических, корро- зионных и трибологических свойств [1].

Влияние технологии изготовления композиции на зеренно-фазовое состоя- ние наплавки, наличие или отсутствие текстуры анализировали на основе резуль- татов рентгеновских и металлографических исследований протравленных шлифов, а также методом дифракции обратнорассеянных электронов (ДОЭ) на сканирую- щем электронном микроскопе фирмы «Carl Zeiss EVO 50» с приставкой для ДОЭ анализа NORDLYS Oxford Instruments HKL Technology. Анализировали характер распределения микротвердости в композиции в направлении ортогональном к гра- нице раздела основа–покрытие. Методом фрактографии изучали микромеханизмы и стадийность процесса разрушения при растяжении однородных образцов стали 65Г, покрытия и композиции в целом.

Было обнаружено, что фазовый состав, вдоль границы контакта наплавка– покрытие, не всегда однородный. Так, наблюдаются области с типичным для мар- тенсита игольчатым рельефом и микротвердостью ~ 530 кг/cм,2 образованные вследствие больших скоростей кристаллизации при наплавке первых слоев. Мик- ротвердость основы вдоль границы контакта понижена по сравнению с ее основ- ным объемом. Это связано с отпуском и частичной перекристаллизацией предва- рительно закаленной углеродистой малолегированной стали 65Г при высокотемпе- ратурном на неё воздействии. В наплавке наблюдаются протяженные области с крупными аустенитными зернами столбчатой формы, вытянутыми в направлении теплоотвода. Методом ДОЭ обнаружено, что направление роста данных зерен

<001>, что типично для роста материалов с кубической решеткой. Данным мето- дом установлено также, что из-за смешения составов наплавки и покрытия кон- центрация хрома и марганца, характерная для стали 60Х24АГ16, достигается лишь на некотором (~1мм) расстоянии от межфазной границы раздела Методом фрактографии установлено охрупчивающее влияние трещины, зародившейся в бо- лее прочном покрытии, на характер разрушения композиции в целом.

1. Наркевич Н.А., Иванова Е.А., Тагильцева Д.Н. Напряженно –деформированное со- стояние покрытия 60Х24АГ16, полученного электронно-лучевой наплавкой, и его фрикционное упрочнение // Упрочняющие технологии и покрытия. 2011. №8. С.26-31.

Дата добавления: 2017-01-14