СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ПОВЕРХНОСТИ НАПЛАВКИ, ОБЛУЧЕННОЙ ИНТЕНСИВНЫМ НИЗКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИМ ИМПУЛЬСНЫМ ЭЛЕКТРОННЫМ ПУЧКОМ

Для обоснованного выбора материала покрытий, соответствующих условиям эксплуатации изделий, и режимов последующей электронно-пучковой обработки исследованы микротвердость, модуль Юнга и микроструктура модифицированного поверхностного слоя, наплавленного на мартенситную низкоуглеродистую сталь Hardox 450 высокоуглеродистыми порошковыми проволоками различного химического состава (№ 258 (NbC-G), № 720 (DT-DUR), № 760 (DT-DUR)) и дополнительно модифицированного путем облучения интенсивным импульсным электронным пучком двухступенчатым методом. Формирование наплавленного слоя на поверхность стали осуществляли в среде защитного газа, содержащего 98 % Ar, 2 % CO₂, при сварочном токе 250–300 А и напряжении на дуге 30–35 В. Модифицирование наплавленного слоя осуществляли путем облучения поверхности наплавленного слоя высокоинтенсивным электронным пучком в режиме плавления и высокоскоростной кристаллизации. Нагрузка на индентор составляла 50 мН. Определение микротвердости модуля Юнга проводили в 30 произвольно выбранных точках модифицированной поверхности наплавки. Структуру поверхности модифицированной электронным пучком наплавки изучали методами сканирующей электронной микроскопии. Установлено, что повышение прочностных свойств модифицированного электронным пучком наплавленного слоя обусловлено формированием субмикроразмерной структуры, упрочнение которой вызвано закалочным эффектом и наличием включений вторых фазы (бориды, карбобориды, карбиды). Выявлено, что максимальный упрочняющий эффект наблюдается при наплавке порошковой проволокой, содержащей 4,5 % бора. Показано, что на поверхности наплавки, сформированной проволокой, в элементный состав которой входит 4,5 % бора, и дополнительно облученной интенсивным импульсным электронным пучком, формируются системы микротрещин. Поверхностные наплавки, сформированные порошковыми проволоками, не содержащими бор, после импульсной обработки электронным пучком показали отсутствие микротрещин на модифицированной поверхности. Установлен значительный разброс значений нанотвердости и модуля Юнга, что обусловлено, очевидно, неоднородным распределением упрочняющих фаз.