junior researcher
младший научный сотрудник
PhD (Engineering), senior researcher
кандидат технических наук, старший научный сотрудник
Corresponding member of RAS, Doctor of Sciences (Engineering), Head of Department of Materials Science and the Laboratory of Mechanical Properties
член-корреспондент РАН, доктор технических наук, заведующий отделом материаловедения и лабораторией механических свойств
Doctor of Sciences (Engineering), Professor, Head of Laboratory
доктор технических наук, профессор, заведующий лабораторией
Laser cladding is increasingly frequently used in various branches of mechanical engineering since it has such advantages over traditional methods of depositing coatings as high heating and cooling rates and minimal mixing of base and melting materials. Laser-clad coatings are usually characterized by a fine-grained structure and a minimal heat-affected zone. Coatings formed from the Ni–Cr–B–Si powders are also very common in industrial applications, as they have good resistance to wear, corrosion, erosion, etc. Various strengthening particles can be added to this group of powders to improve the properties of the deposited coating. Boron carbides can act as such particles since they have high hardness, thermodynamic stability, and wear resistance. In this regard, the paper investigated the influence of the 7 wt. % of boron carbide B4C addition on the structure and hardness of the NiCrBSi coating formed by laser cladding of PG-SR2 powder on the surface of 30HRA steel. Using the scanning electron microscope, the authors carried out microscopic studies of the structure of NiCrBSi and NiCrBSi–B4C coatings and presented the results of X-ray spectral microanalysis. The study shows that the structures of both coatings in the deposited state are characterized by uniformity and fine-grain structure. The investigation revealed that the samples with NiCrBSi and NiCrBSi–B4C coatings have a narrow transition zone from the deposit to the base metal. The paper presents the results of measuring the microhardness of coatings indicating a decrease in the microhardness of laser-clad nickel-based coatings with the boron carbide addition.
Лазерная наплавка все чаще применяется в различных отраслях машиностроения, так как по сравнению с традиционными методами создания покрытий она обладает такими преимуществами, как высокие скорости нагрева и охлаждения, минимальное перемешивание основного и наплавляемого материала. Нанесенные лазером покрытия обычно характеризуются мелкозернистой структурой и минимальной зоной термического влияния. Применение покрытий, сформированных из порошков системы Ni–Cr–B–Si, также очень распространено в промышленности, так как эти покрытия обладают хорошей стойкостью к износу, коррозии, эрозии и т. д. К указанной группе порошков для улучшения свойств наплавляемого покрытия добавляются различные упрочняющие частицы. В качестве таких частиц могут выступать карбиды бора, обладающие высокой твердостью и термодинамической устойчивостью, а также высокими показателями сопротивления изнашиванию. В работе исследовано влияние добавки 7 масс. % карбида бора В4С на структуру и твердость NiCrBSi покрытия, сформированного лазерной наплавкой из порошка марки ПГ-СР2 на поверхности стали 30ХРА. В работе проведены микроскопические исследования структуры NiCrBSi и NiCrBSi–В4С покрытий с использованием растрового электронного микроскопа, приведены результаты рентгеноспектрального микроанализа. Показано, что структура обоих покрытий в наплавленном состоянии характеризуется однородностью и мелкозернистостью. Выявлено, что образцы с NiCrBSi и NiCrBSi–В4С покрытиями имеют узкую переходную зону от покрытия к основному металлу. Приведены результаты измерения микротвердости покрытий, свидетельствующие о снижении микротвердости сформированных лазером никелевых покрытий при добавке карбида бора.