Главная


Индукционная наплавка твердых сплавов




Листать книгу
Листать
Страницы: 1 ... 22 ... 66 ... 110 ... 154 ... 170
44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87


скачать книгу Индукционная наплавка твердых сплавов




ходной зоны предсЦвд. на на рис. 25. Как в$,--. из микрофотографии, микроструктуре напла| ленной детали выдел як ] ся шесть различных ?•
...
Состой первичных карб> имеющих гексагоналр огранку, и карбидног тектики. К избы карбидам прим i участки структург 1 бодного аустенита. нагрузке 100 г мт: твердость карбидов леблется в преде.. 1350—1690 кГ/мм2, a
...
ч е с к а я. Представ, собой карбидную эвт .' тику ледебуритного " i рактера, имеющую м ротвердость 588— кГ/мм2 и твердость Н ■ 50—53. Среднее межп стинчатое расстояние ставляет 2—3 мк.
...
]Йо данным химического анализа, в состав карбидного осад-^Шэвтектической зоны обычно входит 38—48% Сг; 43—45% р« 7—8%
...
Постепенный переход структуры наплавленного слоя от за­эвтектической к доэвтектической и изменение типа карбидов в сторону образования модификаций с более низким содержа­нием углерода свидетельствуют об
...
ми начнется энергетическое взаимодействие и возникнут мета,], лические связи. Это расстояние соизмеримо с атомными ради, усами и составляет величину 10~8—10~7 см.
...
А. В. Лакедемонский [46] детально изучил физико-химиче. скую природу процессов, происходящих при взаимодействии разнородных материалов в биметаллических отливках. Исследо. вания показали, что непременным условием указанного сблц. жения является смачивание твердой поверхности расплавлен­ным металлом. Интенсивность смачивания определяется соотно. шениями векторов поверхностного натяжения на межфазовы\ границах раздела. Образование соединения возможно и взаимной объемной диффузии взаимодействующих металлов В зависимости от характера протекающих процессов прочность соединения может быть или больше, или меньше прочности соединяемых металлов.
...
Получение биметаллических изделий с помощью таких раз­новидностей наплавки, как электродуговая, электрошлаковая и др., сопровождается более или менее интенсивным оплавле­нием основного металла и его смешиванием с наплавленным. Механизм сплавления при индукционной наплавке, которая обычно производится при температуре 1270—1300° С, т. е. на­много ниже температуры солидуса стали, имеет свою специфику
...
Процесс сплавления твердого сплава и основного металла обычно изучают на образцах, наплавленных при различных температурах, что достигается изменением продолжительности выдержки образца в индукторе при постоянном электрическое режиме генератора. Общую картину образования зоны сплав­ления можно проследить и на одном образце, который при па-плавке располагается в индукторе таким образом, чтобы часть нанесенного слоя шихты выступала за пределы зоны активного действия индуктора. Это обеспечивает неравномерный нагрев наплавляемого участка и дает возможность на одном образце проследить изменение структуры зоны сплавления во всем ин­тервале температур наплавки. Металлографический анализ та
...
Процесс сплавления начинается с диффузии элементов и-компонентов шихты в основной металл. Первоначально (ста дия /) диффузия протекает по границам зерен, причем в зт.^
...
На стадии // при температурах, близких к точке солидус*1 сормайта (1260—1280° С), характер диффузии элементов изме няется: из межкристаллитной при повышении температуры она становится объемной (фронтальной). Соответственно выравнн-
...
ми начнется энергетическое взаимодействие и возникнут мета,], лические связи. Это расстояние соизмеримо с атомными ради, усами и составляет величину 10~8—10~7 см.
...
А. В. Лакедемонский [46] детально изучил физико-химиче. скую природу процессов, происходящих при взаимодействии разнородных материалов в биметаллических отливках. Исследо. вания показали, что непременным условием указанного сблц. жения является смачивание твердой поверхности расплавлен­ным металлом. Интенсивность смачивания определяется соотно. шениями векторов поверхностного натяжения на межфазовы\ границах раздела. Образование соединения возможно и взаимной объемной диффузии взаимодействующих металлов В зависимости от характера протекающих процессов прочность соединения может быть или больше, или меньше прочности соединяемых металлов.
...
Получение биметаллических изделий с помощью таких раз­новидностей наплавки, как электродуговая, электрошлаковая и др., сопровождается более или менее интенсивным оплавле­нием основного металла и его смешиванием с наплавленным. Механизм сплавления при индукционной наплавке, которая обычно производится при температуре 1270—1300° С, т. е. на­много ниже температуры солидуса стали, имеет свою специфику
...
t"«- 27. Четыре стадии сплавления при индукционной наплавке; Х400;
...
вается поверхность сплавления: извилистость фронта плавления резко уменьшается, преимущественного растворения границ зе рен не наблюдается, при наплавке на низкоуглеродистую сталь со стороны основного металла обнаруживается перлитная ча емка (рис. 27,6). При этих температурах скорость диффуз^ углерода в аустените значительно превышает скорость рас плавления основного металла, о чем свидетельствует прогрее сивное увеличение роста диффузионной зоны.
...
Следующая стадия (///) соответствует температурам н£ 10—50° С более высоким, чем температура ликвидуса сплавч (примерно 1280—1320 °С). Скорость растворения основного Mt
...
При нагреве до температур, приближающихся к точке солг дуса стали данной марки, наступает стадия IV сплавлена (рис. 27, г): по границам зерен аустенита начинается капилляр ное проникновение расплава, сопровождающееся переходом i
...
Ранее было показано, что из металлической части шихты t основной металл интенсивно диффундирует углерод. Общего знано [5, 24], что анизотропия диффузии углерода в кристал и
...
В ряде исследований обращалось внимание на различи) скорость диффузии хрома по границам и объему зерен ayuf нита. В частности, это было замечено А. Н. Минкевичем ]oi
...
При некоторых спектральных, рентгеноструктурных и мета, лографических исследованиях было обращено внимание на т1 что в результате взаимодействия флюса с основным металл'1 в тонкий поверхностный слой стали, а также в твердый спла
...
Рентгенографическое исследование обработанной цоверчно сти образца, выполненное как методом шлифа на установи УРС-50ИМ, так и методом анализа электролитически выделен ного порошка (анодного осадка) на установке УРС-60 в каме
...
Рис. 29. Рентгенограмма анодного осадка поверхностного слоя образца после высокотемпературного нагрева т.в.ч. в контакте с флюсовой частью шихты (установка УРС-60, излучение — хром, камера РКД)
...
pax РКД и РКУ-114М, дало совпадающие результаты Бы ig установлено, что образующийся слой по фазовому составу глав ным образом состоит из тетрагонального борида железа Fe2B
...
Анализ зависимостей увеличения веса образцов после вы­держки в расплавленном флюсе в течение 10 мин (рис. 30) сви
...
детельствует о том, что активное взаимодействие между флюсом и основным металлом начинается при температуре -1100° С; при чем удельное увеличение веса в очень сильной степени зависит от содержания углерода в стали Ниже 1000° С преобладает рас творение (эрозия) поверхности!' го слоя образцов в жидком флюсе
...
Рис. 29. Рентгенограмма анодного осадка поверхностного слоя образца после высокотемпературного нагрева т.в.ч. в контакте с флюсовой частью шихты (установка УРС-60, излучение — хром, камера РКД)
...
со стороны основного металла, как и в опытах с чистым зсом, часто наблюдались обезуглероженные прослойки, про-?ждение которых будет рассмотрено в гл. 5 Таким образом, не оставляет сомнения, что процесс соедине-частиц сормайта и основного металла в точках контакта ^исходит при температурах, гораадо меньших температуры точки солидуса твердого сплава.
...
^Обратимся к некоторым особенностям взаимодействия же-пез'а, углерода и бора в сплавах Оба элемента — и углерод, эр образуют с железом
...
грамму с эвтектикой [56, Эвтектика железо — имеет температуру плавления 1149° С (по дру­гим данным [58] 1174ВС) и содержит 3,8% В Еще бо*ее низкую температуру (1|00°С) имеет тройная эв^гктика — железо—бор— углерод, содержащая 2,8% В и 1,5% С [56] Растворимость бора в железе крайне мала максимальная концентрация достигается в дельта-железе itite 1381° С и состалвяет
...
тельно меньше, чем коэф-* *|иент диффузии углерода едовательно, можно ожидать, что при диффузии бора высо-концентрации (близкие к эвтектическим) быстрее достига-ея в тонком поверхностном слое
...
[Известно [82], что при контакте двух кристаллов, имеющих 1грамму состояния с минимумом на линии ликвидуса, в зоне (фикосновения появляется жидкая фаза при температурах, ■штельно меньших, чем температура плавления контактиру-Хш веществ. Это явление получило название контактно-реак-Кйного плавления. Контактно-реактивное плавление начинается с предваритель­ной диффузии контактирующих компонентов друг в друга. Этот ^(^•Дварительный этап весьма краток и зависит от степени рас-эимости одного компонента в другом Так как обязательным Ювием плавления фазы при температурах, незначительно евышающих эвтектическую, является образование насыщен-|х твердых растворов, скорость появления жидкой фазы в *такте находится в обратной связи с величиной максималь-
...
со стороны основного металла, как и в опытах с чистым зсом, часто наблюдались обезуглероженные прослойки, про-?ждение которых будет рассмотрено в гл. 5 Таким образом, не оставляет сомнения, что процесс соедине-частиц сормайта и основного металла в точках контакта ^исходит при температурах, гораадо меньших температуры точки солидуса твердого сплава.
...
^Обратимся к некоторым особенностям взаимодействия же-пез'а, углерода и бора в сплавах Оба элемента — и углерод, эр образуют с железом
...
грамму с эвтектикой [56, Эвтектика железо — имеет температуру плавления 1149° С (по дру­гим данным [58] 1174ВС) и содержит 3,8% В Еще бо*ее низкую температуру (1|00°С) имеет тройная эв^гктика — железо—бор— углерод, содержащая 2,8% В и 1,5% С [56] Растворимость бора в железе крайне мала максимальная концентрация достигается в дельта-железе itite 1381° С и состалвяет
...
Образование жидкой фазы при контактном плавлении про. исходит с большей скоростью по границам зерен и дефекта ч кристаллической структуры металлов, что связано с разлт,. ной величиной коэффициентов граничной и объемной дифф\. зии [3].
...
Можно дать объяснение закономерностям взаимодействия присадочного материала и основного металла в начальный пе­риод сплавления.
...
Совершенно очевидно, что эвтектические структуры, увели­чение веса и увеличение толщины диффузионного слоя на опытных образцах, обработанных при температурах, несколько превышающих 1100° С, вполне соответствуют диаграмме состо­яния взаимодействующих компонентов. Полностью согласуются с современными представлениями отмеченные особенности нн-теркристаллитной диффузии на первой стадии процесса наплав­ки и влияние содержания углерода на ускорение процесса бо рирования. Аналогичные структуры наблюдали также Н. Бредз и Г. Шварцбарт [128] при металлографическом анализе сталь­ных паяных соединений, выполненных с помощью припоя m эвтектического сплава железа (96,2%) и бора (3,8%). В н\
...
Выполненные исследования приводят к выводу, что в основе сЬизико-химических процессов на первой стадии сплавления ле жиг контактно-реактивное плавление. Контактно-реактивная пара образуется в результате совместной диффузии углерода и бора в тонкий поверхностный слой основного металла. Благо даря малой растворимости бора в железе на поверхности бы­стро возникает борид железа. Локализация диффузии углерода и бора при низких температурах на границах зерен ускоряет достижение предельных концентраций на межфазовых границах и способствует появлению в этих участках легкоплавкой троп ной эвтектики железо—бор—углерод.
...
Недостаточно понятен химизм процессов образования ато марного бора, диффундирующего затем в сталь. Эксперимен­тально установлено, что большую роль здесь играет силико кальций, так как слой, насыщенный бором, при обработке т. в. ч. расплавленными флюсами практически ощутим только в том случае, если к буре, борному ангидриду или их смеси добавляется силикокальций.
...
Образование жидкой фазы при контактном плавлении про. исходит с большей скоростью по границам зерен и дефекта ч кристаллической структуры металлов, что связано с разлт,. ной величиной коэффициентов граничной и объемной дифф\. зии [3].
...
[ля уточнения влияния силикокальция на переход бора в --давленный металл были проведены опытные наплавки четы­ре, композиций шихты, из которых силикокальций содержала т0#к0 одна- Составы шихты приведены в табл. 4.
...
при анализе образцов, наплавленных сормайтом с флюсам^ П-1,5 при оптимальных режимах (кривые 1
...
Возможно образование атомарного бора в результате вое становления борного ангидрида углеродом или алюминием входящим в состав силикокальция. Имеются также сведения с реакции восстановления борного ангидрида железом, протека ющей в реакционном пространстве дуги [72].
...
Для сравнения укажем, что по имеющимся данным равно­весное содержание бора в металле с боросодержащим шлаком при температуре 1600°С составляет 0,003% при 5% В203 в шлаке, а при дуговой сварке электродами Св. 1-а под слоем высокомарганцовистого флюса добавка 5% В203 определяет содержание бора в наплавленном металле, приближающееся ь
...
При индукционной наплавке с флюсами без силикокальция роль бора в образовании контактно-реактивной пары ослаб ляется, он уступает свое место углероду. Указанные обстоя тельства, по-видимому, являются одной из основных причин ухудшения наплавочных свойств шихты при исключении из ее состава силикокальция.
...
Взаимодействие компонентов наплавочной шихты с основ ным металлом на первых стадиях сплавления прн индукцион­ной наплавке происходит в следующей последовательности:
...
аким образом, весь процесс сплавления при индукционной „„авке можно разделить на следующие четыре стадии: 1)1ггадию
...
i, ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ НАПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА ПРИ ПЛАВ­ЛЕНИИ И КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ЖИДКОЙ ВАННЫ
...
|^дним из наиболее важных технологических факторов, опре-|ющих структуру и свойства твердых сплавов при индукци­ей
...
,амым распространенным из них является общая продол-ельность выдержки образца в индукторе при включенном Ьеве
...
В формуле (14) /числитель предстаь:, ■ / ^ •» время коц такта твердой и жидкой фазы и косвённ(:-\ат
...
Важной характеристикой, позволяющей оценить качество наплавки в данной, настроенной на определенный электриче ский режим электромагнитной системе индуктор—деталь, яв
...
В ответственных случаях, когда в разных сериях опытов наплавку необходимо провести в сопоставимых условиях, целе сообразно вести контроль по двум или более параметрам, на пример по общей продолжительности нагрева т„ и критерию £ по %в и г|з и т. д.
...
Для того чтобы иметь общую картину изменения структу ры твердого сплава в зависимости от степени развития металлу!) гического процесса, рассмотрим строение наплавленного сор майта на образцах, у которых процесс наплавки прерывался при различных температурах: при оптимальной продолжительности наплавки (тк), равной 45 сек, продолжительность выдержки тв -варьировалась от 35 до 70 сек Микрофотографии структуры наплавленного слоя при различном перегреве показаны па рис. 34. 
...
ледующей характерной особенностью изменения структуры Дается постепенное развитие доэвтектической и эвтектиче-
...
я»>яческой зоны наблюдаются уже при критерии g = 0,333 ЗрЮ сек). Размер этой зоны постепенно увеличивается, при 8яЙ
...
, размер той или иной структурной зоны, очевидно, тесно связан с долей основного металла, участвующего в сплавлении, причем изменение скорости роста переходных зон, обедненных л%ирующими элементами, существенно зависит от тем пер ату-нагрева.
...
Если в начальный период температура нагрева слабо влияет размеры структурных зон, то в дальнейшем влияние темпе-тры оказывается очень сильным и, как видно из диаграммы, фи некотором перегреве в структуре наплавленного металла фэобладает доэвтектическая зона.
...
^Несколько отличен характер изменения величины диффузи-*" ой зоны. Некоторое замедление скорости роста этой зоны большом перегреве объясняется изменением соотношения ростн растворения основного металла и коэффициента диф-ии углерода в аустените при этих температурах. |При повышении скорости нагрева структурная и химическая * Породность в участке сплавления усиливается, переход от й структурной зоны к другой становится более резким, тем-в
...
:'"Основным фактором, определяющим соотношение структур % зон при оптимальных условиях наплавки, является исход-*" химический состав присадочного материала: чем выше сте-ь легирования твердого сплава углеродом и элементами, [ещающимн эвтектическую точку влево, тем меньшее разви-„ в наплавленном металле получает доэвтектическая зона few. гл. 4).
...
Рис. 34. Изменение структуры наплавленного металла в зави-
...
Исследование микроструктуры образцов, наплавленных чр различных температурах, позволяет установить три основны металлографических признака степени развития процесса плаЕ ления
...
Рис. 35. Схема изменения соотношения структурных зон при повышении температуры наплавки:
...
р формировании структуры износостойкого слоя при индук-нои наплавке наряду с диффузией и угаром легирующих Центов большую роль играет разбавляющее действие основ-металла
...
Условия кристаллизации метал­ла, наплавленного при индукцион­ном нагреве, имеют в то же время много общего с условиями затвер­девания металла при других спосо­бах наплавки или сварки. Аналогия-Рис. 37. Схема распределения
...
дого раствора. Кроме создания у границы сплавления отриц, к тельного температурного градиента, причиной изменен^ ра< характера роста кристаллов является достижение перед фроь в ' том кристаллизации максимального градиента концентрацц с ликвирующей примеси (главным образом углерода), т f: нв^ образование так называемого концентрационного переси к>т лаждения.
...
С учетом предполагаемого характера распределения темгь ратуры к моменту выключения нагрева можно считать, что пр наплавке без перегрева дендриты растут главным образом , счет термического переохлаждения, а при наплавке с neper вом — за счет концентрационного переохлаждения.
...
Несмотря на то, что растущие дендриты аустенита отделе ны от основного металла граничной полоской, между ними оплавленными зернами основного металла, по-видимому, имен ся тесное кристаллографическое соответствие. На это указыва ет характер расположения дендритов, составляющих как 6i
...
Поверхностный слой жидкой ванны имеет заэвтектически состав. Его затвердевание начинается с выделения первичны' карбидов хрома, причем их количество и относительные разме ры согласно известным законам кристаллизации определяются с одной стороны, числом зародышей, а с другой — линейно! скоростью роста кристаллов. Здесь вокруг первичных карбидоЕ
...
Микроструктура и схема, приведенные на рис. 38, поясняю процесс образования структурных колоний в заэвтектическа зоне в период затвердевания. Центрами кристаллизации такю колоний являются первичные карбиды хрома. Ввиду больше скорости роста кристалла в направлении <001>, соответств\ ющем минимальному уровню свободной поверхностной энергии карбиды в продольном сечении имеют сильно вытянутую «лан цетовидную» форму.
...
В момент выделения и на первых стадиях крисгаллизацш избыточные карбиды изолированы друг от друга, их росту № оказывается существенных препятствий. В таких условиях вы
...
дого раствора. Кроме создания у границы сплавления отриц, к тельного температурного градиента, причиной изменен^ ра< характера роста кристаллов является достижение перед фроь в ' том кристаллизации максимального градиента концентрацц с ликвирующей примеси (главным образом углерода), т f: нв^ образование так называемого концентрационного переси к>т лаждения.
...
С учетом предполагаемого характера распределения темгь ратуры к моменту выключения нагрева можно считать, что пр наплавке без перегрева дендриты растут главным образом , счет термического переохлаждения, а при наплавке с neper вом — за счет концентрационного переохлаждения.
...
Несмотря на то, что растущие дендриты аустенита отделе ны от основного металла граничной полоской, между ними оплавленными зернами основного металла, по-видимому, имен ся тесное кристаллографическое соответствие. На это указыва ет характер расположения дендритов, составляющих как 6i
...
лерод расходуется на образование стержневого карбида ии главным образом из соприкасающегося с ним слоя ава, температура плавления которого, следовательно, по­ется. Это приводит к тому, что вокруг карбида, преимуще-яо по плоскостям {10.0 кристаллизуется оболочка обед-fo аустенига. Более удаленные объемы жидкой фаты име-гектический состав и затвердевают в последнюю очередь.
...
зультате в колонии создается закономерная неоднород-[ь химического состава. По углероду, например, она выра-я следующим образом (рис. 38, б):
...
Сэ, Ск—концентрации углерода в прилегающих объ­емах аустенита, эвтектики и карбидной фазы.
...
лерод расходуется на образование стержневого карбида ии главным образом из соприкасающегося с ним слоя ава, температура плавления которого, следовательно, по­ется. Это приводит к тому, что вокруг карбида, преимуще-яо по плоскостям {10.0 кристаллизуется оболочка обед-fo аустенига. Более удаленные объемы жидкой фаты име-гектический состав и затвердевают в последнюю очередь.
...
Эти участки имеют различную температуру плавления, чт в конечном счете и определяет последовательность кристаллц зации различных объемов заэвтектической зоны.
...
В тех случаях, когда скорость роста числа центров криста^ лизации значительно превосходит линейную скорость росгг кристаллов, отдельные растущие карбиды вплотную сближа' ся и мешают развитию друг у друга идиоморфных кристалт графических граней. В таких случаях правильная фор карбидов сильно искажается, некоторые грани получают npi мущественное развитие, они как бы замыкают некотор" объем жидкости, вследствие чего после охлаждения в цент карбидов наблюдаются небольшие участки твердого ро твора
...
В наших исследованиях при многочисленных анализах на плавленного металла, в том числе и послойного, не наблюла лись структуры, подтверждающие предположение [94], что ра диальные ветви эвтемических розеток в высокохромистых Ч)
...
Ликвационные явления в период кристаллизации жидкое ванны, и в первую очередь дендритная ликвация, усугубляют химическую неоднородность наплавленного металла и приво дят, как уже говорилось в главе 2, к закономерной микроско пической неоднородности твердого сплава. Ввиду различнон плотности карбидной фазы, жидкости и аустенита может иметь место и ликвация по удельному весу. Однако специальные исследования небольших (высотой 40 мм)
...
Ь период последующего охлаждения в твердом состоянии в наплавленном соединении происходят полиморфные превращ: ния, характер и механизм которых у деталей, наплавленные т. в. ч., не имеют принципиальных отличий по сравнению с др\ гими способами наплавки.
...
Таким образом, к моменту остывания детали до кочнатшп температуры формируется окончательная (вторичная) струк тура основного и наплавленного металла. Однако если струк турный класс (доэвтектический, эвтектический или заэвтекту (еский), к которому относится наплавленный металл, опреде ляется абсолютным содержанием в нем углерода и легирующт элементов, то структура и фазовый состав металлической осно вы могут в сильной мере колебаться под влиянием изменения соотношения концентраций хрома и углерода (при постоянном содержании никеля). Поскольку углерод и легирующие элемен ты распределяются между карбидной фазой и твердым раство ром, наличие избыточного хрома, не связанного в карбиды
...
Эти участки имеют различную температуру плавления, чт в конечном счете и определяет последовательность кристаллц зации различных объемов заэвтектической зоны.
...
В тех случаях, когда скорость роста числа центров криста^ лизации значительно превосходит линейную скорость росгг кристаллов, отдельные растущие карбиды вплотную сближа' ся и мешают развитию друг у друга идиоморфных кристалт графических граней. В таких случаях правильная фор карбидов сильно искажается, некоторые грани получают npi мущественное развитие, они как бы замыкают некотор" объем жидкости, вследствие чего после охлаждения в цент карбидов наблюдаются небольшие участки твердого ро твора
...
В наших исследованиях при многочисленных анализах на плавленного металла, в том числе и послойного, не наблюла лись структуры, подтверждающие предположение [94], что ра диальные ветви эвтемических розеток в высокохромистых Ч)
...
Ликвационные явления в период кристаллизации жидкое ванны, и в первую очередь дендритная ликвация, усугубляют химическую неоднородность наплавленного металла и приво дят, как уже говорилось в главе 2, к закономерной микроско пической неоднородности твердого сплава. Ввиду различнон плотности карбидной фазы, жидкости и аустенита может иметь место и ликвация по удельному весу. Однако специальные исследования небольших (высотой 40 мм)
...
I*. Для иллюстрации на рис. 39 приведены две фотографии микроструктуры заэвтектической зоны наплавленного металла Нри различном соотношении хрома к углероду
...
I*. Для иллюстрации на рис. 39 приведены две фотографии микроструктуры заэвтектической зоны наплавленного металла Нри различном соотношении хрома к углероду
...
Когда отношение концентраций хрома и углерода составля. ло 6,0 (рис. 39,а), при охлаждении прошло эвтектоидное пре­вращение и структура металлической основы представляла со-бой троостосорбит. Увеличение этого отношения до 12,1 подави-ло вторичные превращения и привело к сохранению в структу. ре значительного количества остаточного аустенита (рис. 39,6),
...
Из сказанного следует, что структура и свойства наплавлен­ного сормайта № 1, у которого- отношение хрома к углероду
...
Анализ опубликованных материалов показывает, что отно­сительно характера влияния микроструктуры твердого сплава на его износостойкость нет еще общепринятого мнения.
...
И. И. Фрумин [ПО] считает, что чем больше в структуре на­плавленного металла карбидов, тем выше стойкость в условиях абразивного изнашивания, причем оптимальный тип структуры матрицы определяется величиной удельного давления: при низ­ких давлениях выгодна мартенситная матрица, а при высоких — аустенитная. Такое же мнение высказали И. К- Походня [76], Г. В. Ксендзык [40], Г. А. Бидл [127], изучавшие сопротивление абразивному изнашиванию аустенитных, перлитных и мартен-ситных сталей, сплавов на основе никеля и кобальта, высоко­хромистых аустенитных чугунов и композиций на основе кар­бидов вольфрама.
...
В. С. Раковский [79, 80] полагает, что металл, наплавленный электродами ферросплавного типа, обладает наибольшей изно­состойкостью в случае аустенитной или мартенситной структу­ры. Аналогичный вывод о том, что легированный твердый рас­твор лучше сопротивляется абразивному изнашиванию, чем ферритно-карбидная смесь одинакового с ним состава и твер­дости, сделан А. Г. Шулепниковой [1221.
...
Согласно работе [28] наиболее износостойкими являются сплавы, имеющие структуру избыточных капбит^в ичи бооидов, сцементированных соответствующей эвтектикой. Это мнение впоследствии высказывалось также и в работе [26].
...
Противоположные мнения о влиянии оста!очного аустенита на износостойкость углеродистой стали при абразивном изна­шивании высказаны в работах [17] и [90]. 
...
б. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ, СВЯЗЫВАЮЩИЕ СВОЙСТВА НАПЛАВ­ЛЕННОГО МЕТАЛЛА С ЕГО МИКРОСТРУКТУРОЙ
...
^пытах В. Г. Колесова [34] наибольшую износостойкость >ли сплавы, имеющие карбидную структуру, в то время эям/й связи между износостойкостью и твердостью уста­ло
...
заимосвязь микроструктуры твердых сплавов с их изноео-адслью представляет собой одну из самых важных, но в то $р/мя и самых противоречивых проблем получения износо-
...
'го наплавленного материала. £ет пока единого мнения и о наиболее важных характерн­ых
...
тзумеется, что когда сплав имеет специальное назначение, шдимы дополнительные данные применительно к конкрет-
...
(условиям эксплуатации, дной из наиболее широко распространенных характеристик авленного металла является твердость. Многими исследо-
...
твердостью сплавав и его износостойкостью и на этой классифицировать наплавочные материалы по их твердо->днако заметного прогресса в этом направлении достигну-было.
...
Приведенными работами, разумеется, не исчерпываются ]■ следования влияния твердости на износостойкость Дерд
...
При испытаниях в полузакрепленной абразивной массе , износостойкость наплавленного металла существенно влияе твердость абразивных частиц. При определенном соотношеь значений твердости металла и абразивных частиц процесс и нашивания приобретает коррозионно-механический характе причем влияние химического фактора проявляется тем сильн чем выше твердость сплава.
...
Если твердость абразивных частиц намного больше тверд сти сплава, то преобладающими видами износа являются M!
...
Изучение поведения различных наплавочных материалов не посредственно в полевых условиях имеет большое значение Исследования различных износостойких наплавочных материа лов с расчетом сравнительной экономической эффективности т
...
Разноречивые требования, предъявляемые к наплавочн^ материалам, крайне затрудняют выбор единых критериев, п зволяющих ограничиться лабораторными испытаниями дл
...
исходного химического состава твердого сплава, режимов ча/рева и других факторов, оказывают большое влияние на с*)йства наплавленного металла и соединение в целом.
...
/верхностного слоя наплавленного сормайта в зависимости от | степени перегрева в практически ис­пользуемом при индукционной наплав-'ке интервале температур. На график
...
несены результаты измерений, полу­денные в различные периоды исследо­вания на образцах, наплавленных сплавом сормайт № 1 из четырех пар­тий, имеющих различный химический состав в пределах технических усло­вий.
...
В связи со значительной неодно-\ родностью структуры твердого сплава ] экспериментальные значения твердо­сти
...
' Рис. 41. Сравнительная диаграмма относительной износос
...
/ектической структуры к доэвтектической износостойкость ■ Давленного слоя существенно снижается. Если принять от-- «елыгую износостойкость заэвтектической зоны за единицу,
...
Следовательно, для обеспечения условий самозатачивЦц режущих деталей почвообрабатывающих машин, кроме соЛышения толщин сормайта и основного металла необходимо «ч» тывать и микроструктуру наплавленного металла [103].
...
Необратимые структурные изменения появляются п&т б. высоких степенях перегрева (в данных
...
свойств не восстанавливаем Несмотря на наличие в!изло­ме участков вязкого разруше­ния, образцы разруптаюЦи
...
сварки, неизбежно связана с существенными деформациями эчняемого изделия. Следует различать два основных вида формаций при индукционной наплавке:
...
Первая группа обусловлена неравномерностью нагрева де-.ли при наплавке. Эти деформации практически не зависят от состава наплавленного металла и могут быть изучены на основе ^бщих положений теории индукционного нагрева с учетом из­менения физико-механических свойств металла при нагреве.
...
Вторая группа деформаций в первую очередь вызывается азличным термическим расширением основного и наплавлен-юго металла. Так как эти деформации являются остаточными 1
...
Объяснение противоречия между имеющимися данными о коэффициенте линейного расширения сормайта и
...
Приведенные в табл. 5 значения коэффициентов линейного расширения относятся к литому состоянию, когда основной
...
ли, крайне затрудняет решение задачи применительно к виям индукционной наплавки. В большинстве случаев соединений (сварки) разнородных фазовому составу сталей повторная термическая обработка, : показал В. Н. Земзин [25], не дает возможности полностью ть остаточные напряжения. Однако после термической об-ботки под влиянием фазовых превращении в наплавленном талле в соединении может произойти перераспределение оста-чных напряжений.
...
ли, крайне затрудняет решение задачи применительно к виям индукционной наплавки. В большинстве случаев соединений (сварки) разнородных фазовому составу сталей повторная термическая обработка, : показал В. Н. Земзин [25], не дает возможности полностью ть остаточные напряжения. Однако после термической об-ботки под влиянием фазовых превращении в наплавленном талле в соединении может произойти перераспределение оста-чных напряжений.
...
ли, крайне затрудняет решение задачи применительно к виям индукционной наплавки. В большинстве случаев соединений (сварки) разнородных фазовому составу сталей повторная термическая обработка, : показал В. Н. Земзин [25], не дает возможности полностью ть остаточные напряжения. Однако после термической об-ботки под влиянием фазовых превращении в наплавленном талле в соединении может произойти перераспределение оста-чных напряжений.
...
ли, крайне затрудняет решение задачи применительно к виям индукционной наплавки. В большинстве случаев соединений (сварки) разнородных фазовому составу сталей повторная термическая обработка, : показал В. Н. Земзин [25], не дает возможности полностью ть остаточные напряжения. Однако после термической об-ботки под влиянием фазовых превращении в наплавленном талле в соединении может произойти перераспределение оста-чных напряжений.
...
ли, крайне затрудняет решение задачи применительно к виям индукционной наплавки. В большинстве случаев соединений (сварки) разнородных фазовому составу сталей повторная термическая обработка, : показал В. Н. Земзин [25], не дает возможности полностью ть остаточные напряжения. Однако после термической об-ботки под влиянием фазовых превращении в наплавленном талле в соединении может произойти перераспределение оста-чных напряжений.
...
Разработан0 несколько сот различных композиций износо­стойких наПЛав0ЧНЫХ материалов, состав которых изменяется широких гфеДелах — от железо-углеродистых сплавов с об­щим содер*аниеМ легиРУюш-их
...
2. Наплавочный материал при индукционной наплавке по етоду НИИТМа должен использоваться в виде порошка. 3. Для упрощения технологического процесса сплав должен шеть минимальную магнитную проницаемость.
...
Указанные требования в значительной мере ограничивают [номенклатуру твердых сплавов, пригодных для индукционной [наплавки
...
Пока еще нет общепринятых принципов классификации из­носостойких наплавочных материалов. В некоторых отечествен­ных [7, 40, ПО, 111] и зарубежных [132, 136, 144] работах пред­приняты попытки классифицировать износостойкие материалы по различным признакам.
...
Необходимый комплекс свойств придается путем соответствую щей комбинации хрома, молибдена, ванадия, марганца и ни келя. Суммарное содержание легирующих элементов во второь группе сплавов — 12—25%. Сплавы третьей группы дополни тельно легируются вольфрамом и кобальтом. Степень легиро вания здесь также выше (25—50%). К четвертой группе отно сятся сплавы на основе никеля или кобальта с добавкам!] хрома, бора, молибдена, вольфрама, никеля. Общее содержание >казанных элементов 50—100%. В пятую группу входят карби ды вольфрама в кобальтовой связке.
...
Более полной является классификация, сделанная И. И. Фруминым [111], основанная на химическом составе спла вов. Согласно этой классификации все применяемые в практи­ке наплавочные сплавы отнесены к следующим типам.
...
Стали: углеродистые, марганцевые, хромомарганцевые, хро­мистые, высокохромистые, высокоуглеродистые, хромоникеле-вые, низкоуглеродистые, высоковольфрамовые и молибденовые.
...
Сплавы на основе железа: высокохромистые чугуны, воль­фрамовые и молибденовые чугуны, сплавы с бором и хромом, сплавы с кобальтом и молибденом или вольфрамом.
...
Сплавы на основе никеля и кобальта: нихромы и нимоники, сплавы с бором и хромом (колмонои), сплавы с молибденом (хастелои), сплавы кобальта с хромом и вольфрамом (стел литы).
...
Как известно, из сплавов на основе железа наиболее низ­кую температуру имеют чугуны. Это обстоятельство значитель­но упрощает технологическую схему процесса упрочнения п обусловливает их предпочтительное использование в качестве износостойкого покрытия для индукционного способа наплавки.
...
Обстоятельный анализ применения для наплавки износо­стойкого чугуна выполнен Г. В. Ксендзыком [40]. Согласно клас­сификации Г. В. Ксендзыка чугуны, применяемые для наплав­ки, разбиты на четыре группы.
...
К первой группе отнесены нелегированные и низколегирован­ные чугуны с содержанием легирующих примесей 3—5%.Твер­дость этих чугунов после наплавки составляет HRC
...
I К четвертой группе относятся высоколегированные сложные ч|гуны, содержащие вольфрам, молибден или кобальт. ' Особую группу составляют так называемые композитные [териалы, или псевдосплавы — литые или спеченные вещест-[, которые составляются из тугоплавкого компонента и связки, [еющей более низкую температуру плавления, в результате
...
при наплавке они расплавляются не полностью. К числу преимуществ псевдосплавов в первую очередь от-ится возможность в широких пределах регулировать свой-
...
наплавленного материала путем выбора соответствующих (мпонентов и изменения количественного соотношения между •оплавкими включениями и связкой [32]. Применительно к [бочим органам почвообрабатывающих машин преимуществом :евдосплавов является повышение режущей способности за [ет образования так называемого «пилообразного» лезвия []._ Псевдосплавами по существу являются широкоизвестные
...
Износостойкие материалы, имеющие практическое значение !я индукционной наплавки, могут быть разделены на три |уппы: легированные чугуны, сплавы на основе кобальта и ни-
...
содержания хрома и присадка молибдена дает возможноец> одновременно с наплавкой производить закалку толкателя.
...
Сплав У50Х40Н2С2Г (УС-25), известный также как сплив сормайта с феррохромом, может быть получен как при обь-\ ном плавлении соответствующей шихты, так и после предвэл! тельной переплавки композиции ПС-4 (предложено Одесским заводом им. Октябрьской революции). Повышенное по сравш нию с сормайтом содержание углерода и хрома, меньшая ко>, центрация никеля способствуют увеличению твердости и нзно состойкости, однако в то же время несколько снижают пласти ческие свойства наплавленного металла. Меньшая устойчивое]ь гамма-фазы сообщает гранулированному сплаву повышенные магнитные свойства.
...
Из литых материалов для индукционной наплавки мог\ i представить интерес хромо-вольфрамо-ванадиевые сплавы тина электродов ВСН-б, хорошо сопротивляющиеся абразивному из­носу в условиях ударного нагружения, и другие вольфрамосо-держащие сплавы, используемые для упрочнения бурового ин­струмента [14, 73].
...
Следует упомянуть также о положительных результата\ применения за рубежом высокоуглеродистых хромистых чуг\-нов (3—4%С ; 12—18% Сг и 2—4% Мо) типа «Клаймекс Ал-лой-42» [142]. В США [144] высокие эксплуатационные свойства показали плужные лемехи, наплавленные хромомолибденовым чугуном с присадкой циркония (4% С; 1,4% Мп; 3,0% Si. 26,0% Сг; 1,0% Мо; 0,65% Zr; HRC
...
Основные сведения о разработанных во ВНИИТСе напла­вочных смесях КБХ, БХ, электродах Хр 19 и др., получивших распространение для износостойкой наплавки, приведены в ра ботах [26, 27, 28]. Данные различных исследователей о химиче­ском составе, твердости и износостойкости наплавленного ме­талла несколько расходятся, однако целесообразность примене ния этих материалов для многих разновидностей абразивного изнашивания не вызывает сомнения [26, 35, 44, 119].
...
Боридные смеси в том виде, в каком они предложены, не могут быть применены для индукционной наплавки ввиду вы­сокой температуры плавления.
...
Например, наплавочная смесь типа БХ-2 плавится при тем­пературе 1470 + 30° С, а для остальных смесей температура плав­ления еще выше. Тем не менее ценные свойства боридов хрома могут быть использованы в сплавах, предназначенных для ин­дукционной наплавки. Установлено, например, что введение в шихту боридов хрома или ферробора в количестве до 10—15°г
...
содержания хрома и присадка молибдена дает возможноец> одновременно с наплавкой производить закалку толкателя.
...
Сплав У50Х40Н2С2Г (УС-25), известный также как сплив сормайта с феррохромом, может быть получен как при обь-\ ном плавлении соответствующей шихты, так и после предвэл! тельной переплавки композиции ПС-4 (предложено Одесским заводом им. Октябрьской революции). Повышенное по сравш нию с сормайтом содержание углерода и хрома, меньшая ко>, центрация никеля способствуют увеличению твердости и нзно состойкости, однако в то же время несколько снижают пласти ческие свойства наплавленного металла. Меньшая устойчивое]ь гамма-фазы сообщает гранулированному сплаву повышенные магнитные свойства.
...
Сталинит, который ранее в опытном порядке наплавляли в. ч. на плужные лемехи, по среднему химическому составу ответствует сплаву У35Г6Х8. Твердость после наплавки ко-блется в пределах HRC
...
Многочисленные попытки получения какого-то определенно-о химического состава наплавленного металла за счет приме­нения
...
Группа П. Стеллиты (кобальто-хромо-вольфрамовые спла-ы) имеют высокие механические характеристики, они нашли применение для наплавки клапанов двигателей внутреннего сго­рания и других быстроизнашивающихся деталей. Особенно цен­ным свойством стеллитов является весьма удачное сочетание высокой жаропрочности с хорошим сопротивлением абразивно­му износу, коррозии и эрозии. По твердости в горячем состоя­нии стеллиты приближаются к металлокерамическим твердым сплавам, а
...
пользуются различные способы нанесения, в том числе и индук. ционныи. Разработаны различные модификации сплавов этого типа, структура которых изменяется в широком диапазоне от доэвтектической до заэвтектической. По обзорным данным приведенным в работе [59], эвтектический состав сплава типа стеллита соответствует концентрации углерода 1,3% и имеет температуру плавления 1250° С.
...
В СССР стеллиты различных марок используются для на­плавки клапанов двигателей тепловозов, волочильных колец буровых долот, уплотнительных поверхностей арматуры паро проводов и других деталей. Применение стеллитов ограничив^ юг высокая стоимость и дефицитность компонентов — воль фрама и особенно кобальта. Недостатком стеллитов является также склонность к образованию трещин, ввиду чего необходим предварительный подогрев деталей до 650—800° С.
...
Для наплавки клапанов двигателей внутреннего сгорания взамен стеллита ВЗК рекомендуется сплав на никелехромовой основе НХ13С2Р2, который, как показали испытания, не уст\ пает более дорогому стеллиту [53].
...
Большой интерес представляют колмонои — сплавы на ни келевой основе, содержащие до 1% С, 1—5 %Si, 8—18% Сг и 1,5—4% В. Эти сплавы отличаются низкой температуроп плавления (980—1080°С), способностью к самофлюсованию, высокими технологическими свойствами. Колмонои жаростойки, жаропрочны, хорошо сопротивляются воздействию многих кор розионных сред, обладают высокой износостойкостью при тре­нии по металлу без смазки и при абразивном износе. В зави­симости от содержания углерода твердость наплавленного ме талла изменяется от HRC
...
В СССР колмонои ПГ-ХН80СР2, ПГ-ХН80СРЗ, ПГ-ХН80СР4 выпускаются в виде гранулированных порошков и предназна чаются главным образом для плазменной наплавки и метат лизации. Более подробные сведения о составе, свойствах и тех нологии наплавки хромоникелевых сплавов, легированных кремнием и бором, приведены в работах [11, 112].
...
Особо следует остановиться на дисперсионно-твердеющич сплавах, применение которых в последние годы значительно расширяется. Дисперсионно-твердеющие сплавы чаще всего представляют собой композиции на основе железа с кобальтом и
...
пользуются различные способы нанесения, в том числе и индук. ционныи. Разработаны различные модификации сплавов этого типа, структура которых изменяется в широком диапазоне от доэвтектической до заэвтектической. По обзорным данным приведенным в работе [59], эвтектический состав сплава типа стеллита соответствует концентрации углерода 1,3% и имеет температуру плавления 1250° С.
...




Термическая обработка сплавов: Справочник
Цветные металлы и сплавы: Справочник
Новые интеллектуальные материалы и конструкции. Свойства и применение
Индукционная наплавка твердых сплавов
Ультразвуковая дефектоскопия: Справ. пособие
Процессы цементации в цветной металлургии
Инструментальные стали и их термическая обработка