Дослідження структуроутворення композиційного зносостійкого шару при електроконтактному наплавленні порошковими стрічками

Перспективним напрямом відновлення зношених та зміцнення нових деталей є формування поверхневого шару з необхідними експлуатаційними властивостями. Одним із найбільш поширених технологічних процесів є дугове наплавлення, але воно має ряд недоліків, які включають суттєву зміну початкового фазового стану матеріалу покриття і значний термічний вплив на матеріал деталі. Запобігти утворенню зони термічного впливу значних розмірів дозволяють технології нанесення покриттів, що базуються на короткочасній тепловій дії. До таких процесів належить електроконтактний спосіб, що характеризується спільною пластичною деформацією приконтактного об’єму поверхні та присадкового матеріалу з утворенням з’єднання покриття з основним металом. З огляду на короткочасність перебігу процесу електроконтактного наплавлення, існують певні складності в прогнозуванні одержуваної якості покриття та відповідності його основним експлуатаційним властивостям. Тому виникає необхідність удосконалення технології відновлення зношених поверхонь електроконтактним методом за рахунок дослідження формування структури наплавленого шару та розробки методів забезпечення програмованого розподілу структурних складників по його перетину, а також за рахунок удосконалення технології виготовлення присадкових матеріалів із градієнтним розподілом властивостей. У представленій роботі проведено дослідження впливу вмісту вуглецю у шихтовому матеріалі сердечнику порошкової стрічки на процес структуроутворення наплавленого шару, враховуючи технологічні параметри процесу електроконтактного наплавлення та подальшої електротермічної обробки.

A promising direction for restoring worn and strengthening new parts is the formation of a surface layer with the necessary operational properties. One of the most common technological processes is arc surfacing, but it has a number of disadvantages, which include a significant change in the initial phase state of the coating material and a significant thermal effect on the part material. Coating application technologies based on short-term thermal action allow preventing the formation of a thermally affected zone of significant size. Such processes include the electrocontact method, which is characterized by the joint plastic deformation of the contact volume of the surface and the filler material with the formation of a connection of the coating with the base metal. Given the short duration of the electrocontact surfacing process, there are certain difficulties in predicting the resulting coating quality and compliance with its main operational properties. Therefore, there is a need to improve the technology of restoring worn surfaces by the electrocontact method by studying the formation of the structure of the deposited layer and developing methods for ensuring the programmed distribution of structural components along its cross section, as well as by improving the technology for manufacturing additive materials with a gradient distribution of properties. In the presented work, a study was conducted of the influence of the carbon content in the charge material of the core of the powder ribbon on the process of structure formation of the deposited layer, taking into account the technological parameters of the electrocontact deposition process and subsequent electrothermal treatment.