Регистрация / Вход
Прислать материал

Особенности микроструктуры наплавочного слоя, полученного электродуговой наплавкой СВС-электродами на основе MAX-фазы

ФИО: Сагидоллаев А. С.

Направление: Материаловедение

Научный руководитель: Столин Александр Моисеевич

Институт: Институт новых материалов и нанотехнологий

Кафедра: Кафедра Функциональных наносистем и высокотемпературных материалов

Академическая группа: МФХ-13-2

В настоящее время электроды для электродуговой наплавки широко востребованы в различных областях промышленности, как перспективный материал упрочнения деталей. Традиционно для наплавочных электродов используются стеллиты, сормайты и многие другие материалы, значительно уступающие по свойствам твердым сплавам.

Разработанный в ИСМАН метод СВС-экструзии, позволяет получать электроды из различных твердосплавных, металлокерамических и интерметаллидных материалов, применяемых для наплавки. В отличие от традиционных методов порошковой металлургии СВС-экструзия сочетает синтез материала и получение из него изделия в одной технологической стадии и в одной установке. Это позволяет сократить число и длительность операций, свести к минимуму энергозатраты, значительно упростить оборудование.

Предметом настоящей работы стало изучение возможности применения полученных методом СВС-экструзии электродов на основе MAX-фазы Ti-Al-C для нанесения защитного покрытия на металлическую подложку. Электродуговую наплавку проводили в защитной атмосфере аргона при токах 40, 60 и 80А СВС-электродами диаметром 5 мм на подложку из стали 3. Наплавляли 1 слой при 1-м проходе.

Установлено, что наплавленный слой в зависимости от режима наплавки состоит из трех характерных зон. Первая зона – поверхностный слой покрытия. На поверхности микроструктура наплавленного слоя существенно отличается от микроструктуры исходного электрода. Округлые зерна карбида титана после наплавки и кристаллизации становятся вытянутыми по направлению отвода теплоты столбчатыми дендридными зернами. Текстурированные карбидных зерен подтверждает и рентгенофазовый анализ. За верхним слоем следует зона, состоящая из зерен карбида титана сферической формы, расположенных в матрице титана и железа. Третья зона – переходный слой, обуславливающий взаимную диффузию покрытия в подложку. Учитывая концентрационные кривые титана и рентгеноспектральный анализ, установлено что переходная зона состоит из эвтектических колон карбида титана.