ЭЛЕКТРОННО-МИКРОСКОПИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЗОНЫ КОНТАКТА НАПЛАВКА (БЫСТРОРЕЖУЩАЯ СТАЛЬ Р2М9) – ПОДЛОЖКА (СТАЛЬ 30ХГСА)
- Авторы: Громов В.Е.1, Юрьев А.Б.1, Юрьев А.Б.1, Иванов Ю.Ф.2, Миненко С.С.1, Коновалов С.В.1
-
Учреждения:
- Сибирский государственный индустриальный университет
- Институт сильноточной электроники СО РАН
- Выпуск: № 2 (2025)
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/2304-4497/article/view/381531
- ID: 381531
Цитировать
Аннотация
Одной из важных проблем практического использования высокопрочных плазменных наплавок быстрорежущими сталями в среде азота является анализ демпфирующих свойств и адгезии наплавки и подложки, поскольку именно эти свойства во многом определяют преждевременное зарождение хрупких микротрещин в зоне контакта. Такие результаты могут быть получены лишь с использованием высокоинформативных методов современного материаловедения (сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии). Наплавка вольфрам-молибденовой стали марки Р2М9 находит в последнее время широкое применение вместо хорошо известных вольфрамовых (Р18, Р9) и вольфрам-молибденовых сталей с повышенным содержанием вольфрама (Р6М5, Р6Ф2К8М6 и другие). Это связано с необходимостью замены дорогого и дефицитного вольфрама на молибден, который оказывает подобное влияние на структуру и свойства быстрорежущих сталей. Проведены исследования структурно-фазовых состояний, морфологии и элементного состава переходной зоны контакта системы наплавленная быстрорежущая сталь марки Р2М9 ‒ подложка (сталь марки 30ХГСА) в исходном состоянии и после трехкратного высокотемпературного отпуска. В исходном состоянии переходная зона имеет мартенситную структуру с прослойками остаточного аустенита по границам пластин мартенсита. Выявлены частицы второй фазы наноразмерного (2 ‒ 60 нм) диапазона: карбиды ванадия, молибдена, вольфрама и железа, локализованные на дислокациях, на границах и объеме пластин мартенсита. Трехкратный высокотемпературный отпуск не изменяет морфологию частиц карбидной фазы переходной зоны. Представлены возможные физические причины наблюдаемых закономерностей.
Об авторах
Виктор Евгеньевич Громов
Сибирский государственный индустриальный университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: gromov@physics.sibsiu.ru
ORCID iD: 0000-0002-5147-5343
SPIN-код: 2834-4090
Россия
Алексей Борисович Юрьев
Сибирский государственный индустриальный университет
Email: rector@sibsiu.ru
ORCID iD: 0000-0002-9932-4755
Алексей Борисович Юрьев
Сибирский государственный индустриальный университет
Email: rector@sibsiu.ru
ORCID iD: 0000-0002-9932-4755
Юрий Федорович Иванов
Институт сильноточной электроники СО РАН
Email: yufi55@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8022-7958
SPIN-код: 7576-4810
Сергей Сергеевич Миненко
Сибирский государственный индустриальный университет
Email: mss121278@mail.ru
Сергей Валерьевич Коновалов
Сибирский государственный индустриальный университет
Email: konovalov@sibsiu.ru
ORCID iD: 0000-0003-4809-8660
SPIN-код: 4391-7210
Список литературы
- 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.
- Ivanov Yu.F., Gromov V.E., Potekaev A.I., Guseva T.P., Chapaikin A.S., Vashchuk E.S. Structure and properties of R18U surfacing of high-speed steel after its high tempering. Russian Physics Journal. 2023;66(7):731‒739. https://doi.org/10.1007/s11182-023-02999-w
- Chaus A.S., Pokorny P., Caplovic L., Sitkevich M.V., Peterka J. Complex finescale diffusion coating formed at low temperature on high-speed steel substrate. Appl. Surf. Sci. 2018;437:257‒270
- Нефедьев С.П., Емелюшин А.Н. Плазменное упрочнение поверхности. Старый Оскол: Изд-во ТНТ, 2021:156.
- Мозговой И.В., Шнейдер Е.А. Наплавка быстрорежущей стали. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2016:200.
- Рябцев И.А., Сенченков И.К. Теория и практика наплавочных работ. Киев: Еко-технологiя, 2013:400.
- Соснин Н.А., Ермаков С.А., Тополянский П.А. Плазменные технологии. Сварка, нанесение покрытий, упрочнение. Москва: Машиностроение, 2008:406.
- Guryev A.M., Ivanov S.G., Guryev M.A., Berdychenko A.A., Chernykh E.V. The influence of heat treatment modes on the structure and physicomechanical properties of high-speed steel. Fundamental problems of modern materials science. 2018;15(1):103‒108.
- Guryev A.M., Ivanov S.G., Guryev M.A., Berdychenko A.A. The influence of heat treatment on the structure and properties of high-speed steel. Polzunovsky Almanakh. 2017;(4-5):128‒132.
- Cho I.S., Amanov A., Kim J.D. The effects of AlCrN coating, surface modification and their combination on the tribological properties of high speed steel under dry conditions. Tribol. Int. 2015;81:61–72.
- Kottfer D., Ferdinandy M., Kaczmarek L., Maňková I., Beňo J. Investigation of Ti and Cr based PVD coatings deposited onto HSS Co 5 twist drills. Appl. Surf. Sci. 2013;282:770–776.
- Gerth J., Wiklund U. The influence of metallic interlayers on the adhesion of PVD TiN coatings on high-speed steel. Wear. 2008;264:885–892.
- Hashemi N., Mertens A., Montrieux H.-M., Tchuindjang J.T., Dedry O., Carrus R., Lecomte-Beckers J. Oxidative wear behaviour of laser clad high speed steel thick deposits: Influence of sliding speed, carbide type and morphology. Surf. Coat. Technol. 2017;315:519‒529.
- Darmawan W., Quesada J., Marchal R. Characteristics of laser melted AISI-T1 high speed steel and its wear resistance. Surf. Eng. 2007;23(2):112‒119.
- Кремнев Л.С., Седов Ю.Е. Об оптимизации составов низколегированных быстрорежущих сталей. Металловедение и термическая обработка металлов. 1988;(6):26‒33.
- Кремнев Л.С. Теория легирования быстрорежущих сталей. Металловедение и термическая обработка металлов. 1991;(6):10‒14.
- Ivanov Yu.F., Gromov V.E., Potekaev A.I., Chapaikin A.S., Semin A.P., Guseva T.P. Electron microscopy of high-speed steel/30HGSA steel interface. Russian Physics Journal. 2024;67(1):24‒33.
- Egerton F.R. Physical Principles of Electron Microscopy. Basel: Springer International Publishing, 2016:196.
- Kumar C.S.S.R. Transmission Electron Mi-croscopy. Characterization of Nanomaterials. New York: Springer, 2014:717.
- Carter C.B., Williams D.B. Transmission Electron Microscopy. Berlin: Springer International Publishing, 2016:518.
Дополнительные файлы
