Тезисы/ Технические науки – Металлургия и энергетика

УДК:621.762

Сидоренко Д. Г. Каверинский В. В. Пашинский В. В.

ИЗУЧЕНИЕ СТРУКТУРЫ ЗОНЫ КОНТАКТА ТВЁРДОГО СПЛАВА И ЖЕЛЕЗОГРАФИТОВОГО МАТЕРИАЛА

Донецкий национальный технический университет

 

         Были изучены микроструктура и свойства образцов из железографитового материала, полученного методом жидкофазного горячего прессования и образца из двух сваренных давлением слоёв из вышеуказанного материала и твёрдого сплава ВК25. Кроме того, была изучена микроструктура, возникших в процессе прессования закристаллизовавшихся потёков жидкой фазы. Рассмотренные образцы железографитового материала несколько отличались по составу и режиму спекания.

         Микроструктура железографитовых образцов напоминает структуру серых чугунов с шаровидным или хлопьевидным графитом на феррито-перлитной основе. Пористость в исследованных образцах полностью отсутствует. В отдельных случаях проявлялся осколочный характер графитных скоплений (Рисунок (а)). Твёрдость полученных вышеуказанным методом железографитовых материалов составляет 140 – 156 НВ. Наибольшее значение твёрдости (156 НВ) показал образец №4, в структуре этого образца было выявлено максимальное среди остальных содержание перлита, участки скоплений графита были достаточно правильно оформлены и отсутствовали вытянутые частицы, но именно в этом образце наиболее проявился осколочный характер графитных скоплений. Очевидно, среди использованных режимов и составов наилучшими являются соответствующие именно четвёртому образцу.

         Потёки, полученные при прессовании железографитовых материалов, имели структуру серого чугуна с пластинчатым графитом на перлитной или феррито-перлитной основе. Потёки,  полученные при прессовании твёрдых сплавов на железоникелевой связке, имели структуру серого, иногда половинчатого(?) чугуна  с пластинчатым графитом на перлитной или феррито-перлитной основе с включениями кристаллов карбида вольфрама.

     

                                   а                                                                                  б

Рис 1. Беспористый железографитовый материал, увеличение 400× (а) и двухслойный образец железографит – ВК25, увеличение 200× (б).

         В двухслойном образце железографитовый материал имел структуру серого чугуна на феррито-перлитной основе. Вдоль всего места стыка со стороны железографита наблюдалась светлая полоса, свидетельствующая о наличии обезуглероженного слоя. В отдельных участках стыка имелись небольшие поры. Трещин вдоль границы раздела замечено не было даже в месте излома образца. На отдельных участках отмечалась некоторая размытость границы, что может свидетельствовать о взаимной диффузии. Структура пристыковой области представлена на рисунке (б). Испытание на термоциклирование (20 циклов) не привело к разрушению двухслойного образца. При изучении микроструктуры стыка и прилежащих к нему материалов после циклирования было замечено образование микротрещины по стыку, а также образование микротрещин в пристыковой области железографитового материала по цепочкам графитных частиц.

         Железографитовые материалы, полученные по данной технологии, могут являться заменителями обычных литых серых и ковких чугунов. Подобная методика получения чугуна может быть применена на производственных предприятиях имеющих возможность изготавливать горячепрессованные порошковые изделия. Проведенные исследования подтверждают возможность изготовления беспористых железографитовых материалов методом вакуумного горячего жидкофазного прессования и использования их при производстве прокатных валков, основа которых изготовлена из вышеуказанного железографитового материала, а рабочая поверхность из твёрдого сплава.

 

         Литература:

1.     Либензон Г. А. – Производство порошковых изделий. – М.: Металлургия, 1990. – 237 с.

2.     Киффер Р.  Бенезовский Ф. – Твёрдые сплавы. – М.: Металлургия, 1971. – 391 с.

3.     Панов В. С. Чувилин А. М. – Технология и свойства спечённых твёрдых сплавов и изделий из них. – М. «МИСИС», 2001. – 428 с.

4.     Колесниченко Л. Ф., Юга А. И., Игнатенко Л. Д. Влияние метода получения подшипникового материала на его служебные свойства // Порошковая металлургия. – 1979, №1. – С. 65 – 70.

5.     Никитин Ю. П., Беляева Е. В., Третьяков С. В. Контактное взаимодействие расплавленных металлов группы железы с графитом. // Порошковая  металлургия. – 1979,  №1. – С.72 – 74.

6.     Найдич Ю. В. Контактные явления в металлических расплавах, К.:, «Наук. думка», 1972. – 231 с.

7.     Мамедов А. Т., Гулиев А. А. Получение порошков из чугунной стружки и особенности изготовления из них изделий // Порошковая  металлургия. – 1990, №1. – С. 47 – 53.