Формування термічно стійкої полігонізаційної субструктури з підвищеними властивостями в електродугових покриттях

Abstract

У роботі досліджено можливість формування електродугових сталевих покриттів з дротів марок 65Г та Св-08Г2С з частково термічно стабілізованою полігонізаційною субструктурою за рахунок додаткової деформації та термічної обробки. Встановлено, що додаткова деформація пресуванням на 25% та 30% електродугових сталевих покриттів з дроту 65Г та 20% і 30% покриттів з дроту Св-08Г2С надає можливість підвищити тривалість витримки при термічній обробці до 15…20 хв без суттєвого зниження твердості за рахунок формування субструктури з підвищеною термічною стійкістю. Методом рентгеноструктурного аналізу розраховано середній розмір субзерен, кут їх розорієнтування та середню кількість наноструктурних елементів у напилених покриттях. Показано, що середній розмір субзерен електродугових покриттів зменшується при деформуванні, що зумовлює стабілізацію субструктури, на 40…45% у порівнянні з покриттями після напилення. Крім того, при проведенні термічної обробки і додаткової деформації забезпечується збільшення кількості наноструктурних елементів з 18 до 32…35% та підвищується середній кут розорієнтування субзерен. Досліджено вплив поверхневої пластичної деформації методом дробоструменевої обробки на можливість формування термічно стійкої полігонізаційної субструктури у покриттях з дроту 65Г. Встановлені оптимальні температуро-часові параметри термічної обробки вказаних покриттів за показниками мікротвердості по глибині наклепаного шару. Дробоструменева обробка забезпечує стабілізацію полігонізаційної субструктури при термічній обробці до тривалості витримки 40 хвилин. Проведено експериментальні дослідження впливу термічної обробки, поверхневої пластичної деформації та комбінованої деформаційно-термічної обробки на міцність та зносостійкість електродугових покриттів з дроту 65Г. Встановлено, що проведення термічної обробки покриттів з дроту 65Г забезпечує підвищення міцності зчеплення на 30% у порівнянні з покриттями після напилення за рахунок зменшення внутрішніх напружень. Термічна обробка додатково деформованих покриттів забезпечує значніше підвищення міцності зчеплення у порівнянні з термообробленими покриттями без деформації. Показано, що термічна обробка забезпечує підвищення зносостійкості покриттів із 65Г на 45% у порівнянні зі станом після напилення.

The paper studies the possibility of forming electric arc steel sprayed coating from wires of grades 65G and Sv-08G2C with a partially thermally stabilized polygonal substructure due to additional deformation and heat treatment. It has been established that additional deformation by pressing 25% and 30% of electric arc steel coating from wire 65G and 20% and 30% of coatings from wire Sv-08G2S provides an opportunity to increase the duration of exposure of heat treatment for 15 ... 20 minutes without significant reduction of hardness due to the formation of partially stabilized substructure. The method of X-ray diffraction analysis has calculated the average size of sub-grains, the angle of divergence between them and the number of nanostructured elements in sprayed coatings. It has been shown that the average size of subgrains of electric arc coatings decreases with deformation and stabilization of the substructure by 40 ... 45% in comparison with coatings after spraying. Also, when carrying out the heat treatment and additional deformation, an increase in the number of nanostructured elements from 18% to 32 ... 35% is ensured and the average angle of subgrains divergence increases. The influence of surface plastic deformation by shot blasting processing on the possibility of forming a stable polygonization substructure in the coatings of 65G wire has been investigated. Shot blasting provides stabilization of the polygonal substructure during heat treatment to the duration of exposure 40 minutes.