Page 108 - Zmist-n3-2015-new
P. 108
Ô³çèêî-õ³ì³÷íà ìåõàí³êà ìàòåð³àë³â. – 2015. – ¹ 3. – Physicochemical Mechanics of Materials
УДК 791.927.535
ВПЛИВ ВІБРАЦІЇ ПІД ЧАС НАПЛАВЛЕННЯ ЗАХИСНОГО ШАРУ НА
ЙОГО МІКРОСТРУКТУРУ ТА УДАРНО-АБРАЗИВНЕ ЗНОШУВАННЯ
1 2 1 1
Г. В. ПОХМУРСЬКА , М. М. СТУДЕНТ , О. С. ЛАНЕЦЬ , А. А. ВОЙТОВИЧ
1
Національний університет “Львівська політехніка”;
2
Фізико-механічний інститут ім. Г. В. Карпенка НАН України, Львів
Досліджено мікроструктуру порошкового дроту X10Р4Г2С, наплавленого під час
вертикальної вібрації за різної амплітуди. Мікроструктура наплавлених валиків
складається із твердих фаз карбоборидів FeCrB та матриці у вигляді твердого розчи-
ну FeCr. Встановлено, що вібрація сприяє подрібненню твердих фаз та гомогенізації
твердого розчину. У наплавлених шарах, сформованих за амплітуди коливання
0,3 mm, рівномірно розподілена мікротвердість на рівні 900 HV. Встановлено, що їх
ударна зносотривкість підвищується в 2–2,3 рази.
Ключові слова: ударна зносотривкість, вертикальна вібрація, ударні навантажен-
ня, мікротвердість.
Порошкові дроти (ПД) на основі заліза системи Fe–Cr–B–C [1] широко засто-
совують для підвищення зносотривкості різноманітних деталей наплавленням під
шаром флюсу. Однак мікроструктура наплавлених шарів має крупнозернисту бу-
дову, що зумовлює їх низький опір до ударних навантажень. Показано раніше [2],
що вібрація звуковими хвилями під час відливання деталей сприяє подрібненню
дендритів, при цьому підвищуються механічні характеристики та зносотривкість
металу. Мікроструктура змінюється через збільшення кількості центрів кристалі-
зації і, як наслідок, утворюються дисперсніші тверді фази у наплавлених шарах.
Однак експериментальних результатів щодо впливу механічної вібрації на кри-
сталізацію розплавленої ванни під час наплавлення ПД під шаром флюсу не зна-
йдено. Тому мета дослідження – встановити вплив механічної вібрації за різної
амплітуди коливання на мікроструктуру, твердість та ударну зносостривкість
наплавлених шарів із ПД X10Р4Г2С.
Методика досліджень. Захисні шари сформували за схемою (рис. 1) із ПД
X10Р4Г2С під шаром флюсу ОСЦ 45м з таким хімічним складом (mass.%): 44
SiO 2, 44 MnO, < 2,5 MgO, 6...9 CaF 2, < 6,5 CaO, < 2 Fe 2O 3, < 0,15 S, < 0,15 P. Діа-
метр ПД X10Р4Г2С – 2,6 mm, коефіцієнтом заповнення – 25%. Наплавлення здій-
снено на зразки із низьковуглецевої сталі Ст3сп розміром 300×150×10 mm. Вер-
тикальну вібрацію стола виконували з частотою коливання 100 Hz, амплітудою 0,
0,07 та 0,3 mm.
Перед наплавленням дріт та флюс просушували за температури 250°С упро-
довж 2,5 h. Наплавляли за допомогою підвісної головки АБС із джерелом жив-
лення (генератор ПСО 500), з перекриттям валиків 30%, за таким режимом: зва-
рювальний струм 450…480 А, напруга дуги 30…32 V, швидкість подачі 96 m/h,
швидкість зварювання 62 m/h.
Мікроструктуру досліджували на поперечному та поздовжньому мікрошлі-
фах із використанням електронного мікроскопа EVO 40 XVP. Вимірювали твер-
дість на мікротвердомірі ПМТ-3. Ударне зношування (рис. 2) оцінили за сили
Контактна особа: А. А. ВОЙТОВИЧ, e-mail: andrsibox@gmail.com
107
