Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Платный доступ или доступ для подписчиков

Влияние высокотемпературного отпуска на структуру и свойства наплавки молибденовой быстрорежущей стали на сталь 30ХГСА

В. Е. Громов, Ю. Ф. Иванов, А. С. Чапайкин, С. С. Миненко, А. П. Семин

Аннотация


Исследованы структура и твердость слоя толщиной до 9 мм, полученного плазменной наплавкой в среде азота нетоковедущей порошковой проволоки из молибденовой быстрорежущей стали на сталь 30ХГСА. Установлено, что в наплавленном слое образуется структура каркасного типа. Показано, что однократный высокотемпературный отпуск образца наплавки с подложкой способствует увеличению микротвердости наплавленного металла до 5,96 ГПа, что в ~ 2 раза выше микротвердости подложки (сталь 30ХГСА). При этом микротвердость практически не изменяется по толщине наплавки. Повторный отпуск сопровождается увеличением микротвердости поверхностного слоя толщиной 100 мкм до 7,1 ГПа. В этом случае микротвердость медленно снижается по толщине наплавленного слоя, приближаясь к твердости наплавленного металла после однократного отпуска. Образование упрочненного поверхностного слоя предположительно обусловлено его обогащением в процессе наплавки атомами углерода и кислорода с последующим выделением при отпуске частиц оксикарбидной фазы.


Ключевые слова


наплавка; быстрорежущая сталь; высокотемпературный отпуск; структура; свойства; фазовый состав

Полный текст:

PDF

Литература


Громов В. Е., Чапайкин А. С., Невский С. А. Структура, свойства и модели быстрорежущей стали после отпуска и электронно-пучковой обработки. Новокузнецк: Полиграфист. 2024. 171 с.

Ivanov Yu. F., Gromov V. E., Potekaev A. I. et al. Structure and properties of R18U surfacing of high-speed steel after its high tempering // Russian Physics Journal. 2023. V. 66, Is. 7. P. 731 – 739. DOI: 10.1007/s11182-023-02999-w

Chaus A. S., Pokorný P., Čaplovič L. et al. Complex fine-scale diffusion coating formed at low temperature on high-speed steel substrate // Appl. Surf. Sci. 2018. V. 437. P. 257 – 270.

Wu W., Chen W., Yang S. et al. Design of AlCrSiN multilayers and nanocomposite coating for HSS cutting tools // Appl. Surf. Sci. 2015. V. 351. P. 803 – 810.

Cho I. S., Amanov A., Kim J. D. The effects of AlCrN coating, surface modification and their combination on the tribological properties of highspeed steel under dry conditions // Tribol. Int. 2015. V. 81. P. 61 – 72.

Kottfer D., Ferdinandy M., Kaczmarek L. et al. Investigation of Ti and Cr based PVD coatings deposited onto HSS Co 5 twist drills // Appl. Surf. Sci. 2013. V. 282. P. 770 – 776.

Gerth J., Wiklund U. The influence of metallic interlayers on the adhesion of PVD TiN coatings on high-speed steel // Wear. 2008. V. 264. P. 885 – 892.

Hashemi N., Mertens A., Montrieux H.-M. et al. Oxidative wear behaviour of laser clad high speed steel thick deposits: Influence of sliding speed, carbide type and morphology // Surf. Coat. Technol. 2017. V. 315. P. 519 – 529.

Darmawan W., Quesada J., Marchal R. Characteristics of laser melted AISI-T1 high speed steel and its wear resistance // Surf. Eng. 2007. V. 23, No. 2. P. 112 – 119.

Барчуков Д. А., Цыгвинцев А. В., Афанасьева Л. Е. Особенности формирования структуры и свойств быстрорежущей стали при импульсно-дуговой наплавке // Вестник Тверского государственного технического университета. Серия: технические науки. 2019. № 4(4). С. 16 – 21.

Нефедьев С. П., Емелюшин А. Н. Плазменное упрочнение поверхности. Старый Оскол: Изд-во “ТНТ”, 2021. 156 с.

Мозговой И. В., Шнейдер Е. А. Наплавка быстрорежущей стали. Омск: Изд-во “ОмГТУ”, 2016. 200 с.

Ivanov Yu. F., Gromov V. E., Potekaev A. I. et al. Electron microscopy of high-speed steel/30HGSA steel interface // Russian Physics Journal. 2024. V. 67, Is. 1. P. 24 – 33.

Киреев В. П. Упрочнение быстрорежущей стали динамическим микролегированием и его влияние на износостойкость режущего инструмента // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2015. Т. 17, № 6(2). С. 414 – 418.

Rakhadilov B. K., Zhurerova L. G., Scheffler M., Khassenov A. K. Change in high temperature wear resistance of highspeed steel by plasma nitriding // Bulletin of the Karaganda University. Physics Series. 2018. V. 3, Is. 91. P. 59 – 65.

Ouyang Q., Luo P., Zhang F. et al. Analyzing the effect of CeB6 on microstructure and mechanical properties of high-speed steel consolidated by powder metallurgy // J. Mater. Eng. Perform. 2018. V. 27, Is. 5. P. 5973 – 5983. DOI: 10.1007/s11665-018-3675-1

Ding C.-C., Zhao M.-D., Li Z.-D., Cao Y.-G. Effect of quenching temperature on microstructure and properties of high-speed axle steel // Trans. Mater. Heat Treat. 2018. V. 39, Is. 12. P. 49 – 56. DOI: 10.13289/j.issn.1009-6264.2018-0311

Rahman N. U., Capuano L., Meer A. et al. Development and characterization of multilayer laser cladded high speed steels // Addit. Manuf. 2018. V. 24. P. 76 – 85. DOI: 10.1016/j.addma.2018.09.009

Matlygin G., Savilov A., Nikolaev A., Timofeev S. Investigation of form deviations of high-speed steel (HSS) products under turning milling operation using automatically programmed tools // Science intensive technologies in mechanical engineering. 2023. V. 7, Is. 145. P. 15 – 23. DOI: 10.30987/2223-4608-2023-7-15-23

Petrova L., Sergeeva A., Vdovin V. Modification of a high-speed cutting tool surface by combined tungsten steel and nitrogen saturation // Science intensive technologies in mechanical engineering. 2023. V. 7, Is. 145. P. 24 – 32. DOI: 10.30987/2223-4608-2023-7-24-32




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2025.5.10-16

© Издательский дом «Фолиум», 1998–2025