Влияние способа введения нанопорошка диоксида кремния в сварочную ванну на износостойкость и структуру низколегированного наплавленного металла
В. Д. Кузнецов$^{1}$, Д. В. Степанов$^{1}$, В. В. Перемитько$^{2}$, О. Л. Косинская$^{2}$, А. И. Панфилов$^{2}$, И. В. Коломоец$^{2}$
$^{1}$Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского», просп. Победы, 37, 03056 Киев, Украина
$^{2}$Днепровский государственный технический университет, ул. Днепростроевская, 2, 51918 Каменское, Украина
Получена: 16.07.2019; окончательный вариант - 22.04.2020. Скачать: PDF
Изучено влияние способа введения при дуговой наплавке нанопорошка SiO$_2$ в сварочную ванну на износостойкость и структуру низколегированного наплавленного металла. Диоксид кремния фиксировали предварительным разбрызгиванием на поверхность спиртового раствора, нанесением смеси нанопорошка с флюсами или карандашом из парафина и SiO$_2$. Наплавку металла проводили на образцы из стали 09Г2С проволоками Нп-30ХГСА под флюсом АН-60 и Св-08Г2С под флюсом АН-348А. Для корректности сравнения результатов режим наплавки сохраняли неизменным. Испытания на износостойкость проводили для условий трения металла о металл по схеме вал–колодка. Величина износа, полученная в результате испытаний, определялась взвешиванием или обмером образцов до и после процесса истирания. Выявлена зависимость характера изменений в наплавленном металле от способа внесения дополнительных материалов. Наиболее заметно повышение твёрдости при введении нанооксидов в смеси с флюсом АН-60 и по спрей-технологии и применении проволоки Нп-30ХГСА. Максимальную износостойкость имеют образцы, наплавленные той же проволокой при внесении в сварочную ванну нанопорошка, закреплённого парафином. Эффективность схем введения зависит от системы легирования электродного материала: при наплавке проволокой Св-08Г2С одновременного роста твёрдости и износостойкости не наблюдается. Введение нанооксидов кремния в смеси с флюсом приводит к формированию мелкодисперсной структуры ферритокарбидного состава. Фиксируется комбинация феррита разной морфологии: полигональный феррит на границах зёрен, от которых растёт видманштетный феррит, и разнонаправленные пластины игольчатого феррита. От внесения нанопорошка диоксида кремния в смеси с парафином увеличивается количество цементитных выделений. Выяснено, что возрастание твёрдости пропорционально измельчению ферритокарбидной составляющей структуры, а повышение износостойкости — количества цементитных выделений.
Ключевые слова: дуговая наплавка, внесение нанопорошка, варьирование схем, твёрдость, износостойкость, структурно-фазовый состав наплавленного металла.
URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v42/i08/1107.html
PACS: 06.60.Vz, 62.20.Qp, 62.23.Pq, 81.20.Vj, 81.40.Pq, 81.65.-b