ВЛИЯНИЕ ГАЗОВОЙ КОРРОЗИИ НА СТРУКТУРУ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ КАРБИДЫ ТИТАНА

Хрящева М.С.
Донецкий национальный технический университет

Источник: Сборник тезисов и докладов посвященный конференции "Перспективные инновации в науке, образовании, производстве и транспорте" - Одесса. - 2009

Сплавы на основе карбида титана с никелевой и железной связкой являются перспективными для изготовления прокатных валков взамен вольфрамовым. Однако полная замена карбида вольфрама в составе твердых сплавов карбидом титана требует разработки и применение таких металлических связок, которые наряду с высокой твердостью и прочностью обладали бы повышенной пластичностью. [1,2]
В связи с этим были проведены исследования структуры и свойств твердых сплавов на основе карбида титана с металлической железо-никилиевой связкой.
Исследования проводились на образцах сплавов Т50Н10Ж и Т50Н40Ж, Т35Н19Ж46, которые имеют следующий химический состав:
Т50Н10Ж: TiC=50%; Ni=10%; остальное железо;
Т50Н40Ж: TiC=50%; Ni=40%; остальное железо;
Т35Н19Ж46: TiC=35%; Ni=19%; Fe=46%.
На предложенных образцах были смоделированы предполагаемые температурные условия работы валков трайб-аппаратов из этих материалов.
Нагрев производился до 600°С, 700°С, 800°С и 900°С. Длительность выдержки составила 2 часа при каждой температуре. После выдержки на 700°С на образцах Т50Н10Ж и Т35Н19Ж46 было обнаружено равномерное потемнение поверхности по всему объему, тогда как на образце Т50Н40Ж лишь неравномерные темные пятна. Видимые результаты были достигнуты лишь при нагреве до 900°С, тогда на всех трех образцах образовалась заметная плотная пленка окислов.
На образцах были приготовлены шлифы с помощью полировки алмазной пастой на деревянной подложке, затем производилось тепловое травление: Т50Н10Ж – при 570-580°С в течение 30 мин. (рисунок 1а), Т50Н40Ж - при 750-760°С в течение 30 мин. (рисунок 1б), Т35Н19Ж46 - при 570-580°С в течение 15 мин. (рисунок 1в).

а	б	в	г

По полученным данным можно сделать следующий вывод:
1. По полученным микроструктурам видно, что наиболее интенсивному окислению подвергается сплав Т35Н19Ж46 в сравнении с Т50Н10Ж и Т50Н40Ж, это говорит о том, что первой начинает окисляться железная связка и исследование этого сплава при длительной работе при 900°С не является перспективным.
2. Т50Н10Ж в сравнении с Т35Н19Ж46 имеет практически одинаковое количество железа, однако не так интенсивно подвергается газовой коррозии. Это происходит, т. к. в структуре находится больше карбидов титана, которые в свою очередь являются «барьерами» для окисления.
3. Из представленных материалов следует, что наибольшим сопротивлением к окислению обладает сплав Т50Н40Ж, так как в его составе мало железной связки и много никеля.

Литература

1. Панов В.С., Чувилин А.М. Технология и свойства спеченных твердых сплавов и изделий из них. - М.:Миссис,2001. - 216с.
2. Киффер Р., Бенезовский Ф. Твердые сплавы. – М.:Металлургия, 1971. – 196с.