3 Зміцнюючі фази у структурі наплавленого матеріалу

Опір впровадженню абразивних частинок забезпечує зміцнююча тверда фаза. В якості твердої фази використовують сполуки, які внаслідок особливостей хімічного зв’язку в них володіють високою твердістю: в основному карбіди та бориди.

Таблиця 3.1 – Твердість надтвердих сполук, які найчастіше використовуються у якості зміцнюючої фази наплавленого матеріалу, HV

Карбіди		Бориди
Fe3C	1050	CrB2	1800
Cr7C3	1250	V2B5	2660
WС	3000	CrB	2250
W2С	1650	NbB2	2590
VC	2100	TiB2	2270
Mo2C	2600
TiC	3200
ZrC	2800
NbC	2050
B4C	5000

Основою отримання великої кількості 2-ї зміцнюючої фази в залізовуглецевих сплавах є високий вміст вуглецю (С) в наплавлюваному матеріалі, який знаходиться в межах 0,5-3,5 %.

У той же час для отримання ударостійкої і зносостійкої мартенситної матриці в ній повинно бути не більше ніж 0,2 % С.

Якісний низько вуглецевий мартенсит при високому вмісті С в наплавленому матеріалі може бути отриманий тільки при закритичному вмісті легуючих елементів в наплавленому матеріалі:

Л ≥ К∙С, (3.1)

де Л – % вміст легуючого елементу в наплавлюваному матеріалі;

К – коефіцієнт закритичного вмісту легуючих елементів необхідний для отримання низько вуглецевого мартенситу;

С – % вміст вуглецю в наплавлюваному матеріалі.

Таблиця 3.2 – Коефіцієнт закритичного вмісту легуючих елементів (К) для отримання низько вуглецевого мартенситу в структурі наплавленого матеріалу

Легуючий елемент К	Cr	W	Mo	V	Nb
Без ТО	6	30	16	7	8
З ТО	3	15	9	4	7

При вмісті в мартенситі 3% С реально забезпечити низько вуглецевий мартенсит можна при легуванні наплавлюваного матеріалу Cr. Це положення справедливе для наплавлюваного матеріалу який буде працювати при абразивному зношуванні з ударами. При відсутності ударів високий вміст С в мартенситі і велика кількість зміцнюючої фази позитивно впливають на зносостійкість.

Другою складовою наплавлюваного матеріалу є зміцнюючі фази. Для роботи у спряжених парах тертя вони не обов’язкові. Позитивний ефект можуть мати в парах кочення.

У зв’язку з високими питомими навантаженнями зміцнюючі фази повинні бути дрібними і рівномірно розподіленими. Основний позитивний вплив на зносостійкість зміцнюючої фази мають при різного роду зношуванні у присутності абразиву.