но после наплавки металл имеет низкую твердость С 30-35) и может подвергаться механической обработке, сокю твердость {HRC 70) эти сплавы приобретают после уска, при котором происходит распад пересыщенного твер-о раствора и выделение из него упрочняющей фазы Однако авы, упрочняющиеся при старении, имеют, как правило, вы-ую температуру плавления, поэтому в случае индукционной лавки они могут быть нанесены на рабочую поверхность де-и лишь по технологической схеме, предусматривающей ис-ьзование жидкого присадочного материала. Группа III. Свойства композитных материалов (псевдо-авов) определяются физико механическими свойствами их понентов и характером диффузионного взаимодействия жду тугоплавкими включениями и связкой. Л1ожно полагать, существует известная аналогия между псевдосплавами, при иными для индукционной наплавки, и металлокерамическимп еченными твердыми сплавами. В качестве тугоплавкого компонента в износостойких псев-сплавах чаще всего применяются карбиды вольфрама inii ома.

Технология армирования шарошек буровых долот релитом, которой говорилось в предыдущих разделах, обусловливает лучение в наплавленном металле структуры, присущей псев-(сплавам - частично оплавленные зерна литых карбидов шьфрама в матрице основного металла. В Японии запатенто н состав [95] и метод [96] для получения износостойкой по-ipxHocTH у стальных деталей путем нанесения порошка карби-i вольфрама. Порошкообразная смесь, состоящая из 75-967о рбида вольфрама, 2-23% электролитического железа, до % ферромарганца и 2-5% флюсов на основе буры и борной слоты, наносится на предварительно нагретую поверхность, в чае необходимости спекается и обрабатывается соответству-им источником нагрева

Имеются сведения об успешном применении для наплавки :евдосплавов системы карбид хрома - никель. Например, евдосплав, состоящий из 80% орторомбического карбидахро-[3 и 20% никеля, имеет твердость HRA 83, предел прочности и изгибе 48 кГ/мм и ударную вязкость 16 кГм/см [33]. На-авка псевдосплава, состоящего из 85% карбида хрома и 15% келя. на контактные поверхности атмосферных клапанов донных печейпозволила повысить износостойкость в 3-4 раза Ь сравнению со сплавом сормайт № 1 [120]. Недостатком ни-ль-карбид-хромовых псевдосплавов, помимо сравнительно вы-кой температуры плавления, является использование дорогих дефицитных компонентов.

Сопоставляя опубликованные характерисгики тугоплавких единений, используемых в особо твердых металлокерамиче-

ских износостойких сплавах, с требованиями к наплавочиьп, 1\атериалам, можно сделать вывод, что в псевдосплавах д индукционной наплавки рабочих органов почвообрабатываю Щих машин в качестве тугоплавкого компонента наиболее це. лесообразно применять карбиды или бориды.

Эти вещества имеют высокую микротвердость (значительно выще твердости абразивных частиц), обладают хорошей температурной устойчивостью, их удельный вес близок к удельнолц есу жидкой стали (за исключением карбидов вольфрама) , прочностные свойства также достаточно высоки [86].

В условиях индукционной наплавки чистые карбиды хрома огут быть с успехом заменены порошком углеродистого феррохрома марки ФХ800. Такой вывод основан на следующих предпосылках.

Углеродистый феррохром ФХ800 согласно ГОСТу 4757-67 содержит не менее 65% Сг и 6,6-8,0% С. В соответствии с диаграммой состояния системы железо-углерод-хром [146] сплав с такими концентрациями хрома и углерода состоит в основном из тригонального карбида хрома (СгуСз). Матрица состоит из легированного феррита.

Важнейшее значение при разработке композиций псевдо-сплавов имеет правильный выбор связующего вещества. Связующее вещество должно обладать сравнительно низкой температурой плавления, причем жидкая фаза должна смачивать тугоплавкие соединения. Для обеспечения прочной связи между компонентами псевдосплава связующее вещество должно растворять часть тугоплавких соединений, однако желательно, чтобы при последующем охлаждении они вновь выделились из твердого раствора.

вторичные фазы, выделяющиеся из связки при охлаждении, не должны ухудшать связь между компонентами псевдосплава Механические свойства связки должны быть достаточно высокими.

Большую роль играет также соотношение коэффициентов линейного расширения, упругих и пластических свойств взаимодействующих компонентов, так как эти характеристики определяют характер и величину напряженного состояния связки

отя указанные требования разработаны в основном для спекаемых порошковых металлокерамических сплавов, они мо-гуть быть в значительной мере распространены и на литые материалы [32, 129].

Перечисленным требованиям в первом приближении удовлетворяют связки из чугунов, обладающих следующими преим\-Ществами:

1- Чугун имеет низкую температуру плавления и в жидком состоянии хорошо смачивает карбиды хрома, вольфрама, титана и бориды хрома.

щ2. Расплавленный чугун частично растворяет эти соединения,

способствует повышению механических свойств связки. 3. Изменяя исходный химический состав чугуна, можно в Ьоких пределах регулировать его структуру и механические йства.

I Изложенные выше свойства чугуна послужили основанием

разработки специальных псевдосплавов для индукционной илавки, у которых в качестве тугоплавкого компонента при-Ьены релит или углеродистый феррохром ФХ800, а в качест-I связки - обычный белый чугун или высоколегированный Ьмайт № 1.

I Композиции псевдосплавов, рекомендованные для индукци-Ьой наплавки, имеют следующие условные обозначения: сор-йт - релит - ПС-3; сормайт - феррохром - ПС-4; белый чу-№ - феррохром - ПС-6.

I Применительно к культиваторным лапам, которые наряду с сокой износостойкостью должны обладать достаточной режу-шй способностью, разработан специальный псевдосплав ПС-5, Ьержащий в среднем 40% сормайта № 1, 58% феррохрома К800 и 2% ферротитана Ти2. Если феррохром образует в слое крдые износостойкие включения, а сормайт является легко-иавкой связкой к этим включениям, то роль ферротитана за-йючается в модификации структуры нанлавленного металла 1 счет измельчения карбидов в связке и в наведении над на-вавленным металлом плотного равномерного слоя эмалевидно-I шлака.

I В предыдущей главе было показано, что высокая скорость оцесса и неравномерность нагрева отдельных участков дета-к при наплавке сплавов типа сормайт часто приводят к безмерному развитию в наплавленном металле структурных 1н, обладающих пониженными механическими свойствами. I Предотвратить появление нежелательных структур можно едующими путями:

[ а) ужесточением допустимых режимов наплавки в направ-ении достижения максимальной равномерности нагрева дета-И и исключения ее перегрева;

; б) использованием для наплавки твердых сплавов, менее увствительных к перегреву, чем сормайт № 1. ; При наплавке псевдсплавами появляется нова структурная зона - зона неполного расплавления. Эта зона характе-Ьзуется наличием остроугольных нерасплавившихся частиц, Ьоплавкого компонента (феррохрома, релита) и карбидной втектики, играющей роль связки (рис. 45).

I Зерна феррохрома и релита частично оплавляются, причем ятенсивность растворения последнего заметно выше. Релит, кельный вес которого в 2,5 раза больше удельного веса жид-Ьй стали, стремится осесть на дно расплавленной ванны и при

2082 97