Структура и свойства биметаллического соединения углеродистая сталь – аустенитная нержавеющая сталь, полученного электродуговой наплавкой

В работе исследовали структуру и механические свойства биметаллического соединения, полученного электродуговой наплавкой высоколегированной нержавеющей стали на углеродистую сталь. Проведённые исследования микроструктуры и измерения микротвердости показали, что со стороны углеродистой стали образуется обезуглероженный слой, со стороны нержавеющей стали высокопрочная белая мартенситная область, а непосредственно на границе сплавления наблюдается прослойка с большой долей карбидной составляющей. Последующий нагрев до 950 °С с выдержкой 1 час приводит к улучшению напряженно-деформированного состояния наплавленного металла, но в мартенситной области у границы сплавления наблюдается рост микротвердости. Для получения оптимальных характеристик необходимо снизить температуру отжига и увеличить его продолжительность.

1. Бирюков В., Татаркин Д., Хриптович Е., Фишков А. Разработка технологий и оборудования для лазерного упрочнения и наплавки деталей станков и машин // Станкоинструмент. 2017. 009 (4). 42-47. DOI: 10.22184/24999407.2017.9.4.42.47

2. Bandyopadhyay A., Heer B. Additive manufacturing of multi-material structures // Materials Science and Engineering: R: Reports. 2018. 129. 1-16. DOI: 10.1016/j.mser.2018.04.001

3. Xi W., Song B., Zhao Y., Yu T., Wang J. Geometry and dilution rate analysis and prediction of laser cladding // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2019. 103. 4695-4702. DOI: 10.1007/s00170-019-03932-7

4. Сидоров В. П., Мельзитдинова А. В. Методика определения требований к точности параметров сварки // Сварка и диагностика. 2014. 3. 10-13.

5. Борисова А. Л., Миц И. В., Кайда Т. В., Дзыкович И. Я., Коржик В. Н. Структура и свойства электродуговых покрытий на основе ферробора, полученных из порошковых проволок // Автоматическая сварка. 1991. 9. 66-68.

6. Скобло Т. С., Тихонов А. В., Рыбалко И. Н. Новый способ восстановления деталей // Автомобильный транспорт. 2012. 31. 124-128.

7. Козырев Н. А., Кибко Н. В., Уманский А. А., Титов Д. А., Соколов П. Д. Повышение качества наплавленного слоя прокатных валков за счет оптимизации состава порошковых проволок // Сварочное производство. 2017. 7. 29-34.

8. Кузнецов М. А., Зернин Е. А., Колмогоров Д. Е., Шляхова Г. В., Данилов В. И. Строение, морфология и дисперсность металла, наплавленной дуговой сваркой плавящимся электродом в аргоне в присутствии наноструктурированных модификаторов // Сварка и диагностика. 2012. 6. 8-10.

9. Wielage B., Pokhmurska H., Student M., Gvozdeckii V., Stupnyckyj T., Pokhmurskii V. Iron-based coatings arc-sprayed with cored wires for applications at elevated temperatures // Surface & Coatings Technology. 2013. 220. 27-35. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2012.12.013

10. Бороненков В. Н., Коробов Ю. С. Основы дуговой металлизации. Физико-химические закономерности. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2012. 264 с.

11. ГОСТ Р ИСО 643-2011. Сталь. Металлографическое определение наблюдаемого размера зерна = Steels. Micrographic determination of the apparent grain size: национальный стандарт Российской Федерации / подготовлен техническим комитетом по стандартизации ТК 145 «Методы контроля металлопродукции». Издание официальное. Москва: Стандартинформ, 2014. 34 c.

12. Трудов А. Ф., Трыков Ю. П., Клочков С. В., Донцов Д. Ю., Войнов М. О. Влияние термообработки на структурно-механическую неоднородность сваренного взрывом биметалла ст3+12х18н10т // Деформация и разрушение материалов. 2009. 12. 41-44.

13. Shlyakhova G. V., Barannikova S. A., Bochkareva A. V., Li Y. V., Zuev L. B. Structure of a Carbon Steel–Stainless Steel Bimetal // Steel in Translation. 2018. 48 (4). 219-223. DOI: 10.3103/S0967091218040101

14. Гельман А. С., Чудновский А. Д., Цемахович Б. Д., Харина И. Л. Плакирование стали взрывом: структура и свойства биометалла / под редакцией А. С. Гельмана. Москва: Машиностроение, 1978. 191 с.