Исследование микропластической деформации металла, наплавленного электроконтактным методом

Abstract

Поиск оптимизации структуры и свойств наплавленного металла деталей является актуальной задачей, решение которой позволяет повысить их эксплуатационные свойства и продлить рабочий ресурс. Данные исследований в этом направлении при использовании электроконтактной наплавки весьма ограничены. В работе установлено, что склонность наплавленного поверхностного слоя детали (наплавленный металл и ЗТВ) к микропластической деформации является важным фактором определения чувствительности металла к концентрации напряжений. Получена структура наплавленного металла, которая отличается низкой чувствительностью к концентрации напряжений. Показано, что повышение в структуре наплавленного слоя содержания цементита приводит к росту склонности к накоплению дислокаций в ходе микродеформаций, а наличие большого объема свободного феррита позволяет снизить интенсивность накопления дислокаций, уменьшая чувствительность наплавленного металла к концентрации напряжений.

Пошук оптимізації структури та властивостей наплавленого металу деталей є актуальною задачею, рішення якої дозволяє підвищити їх експлуатаційні властивості та подовжити робочий ресурс. Дані досліджень у цьому напрямку при використанні електроконтактного наплавлення вельми обмежені. В роботі встановлено, що здатність наплавленого поверхневого шару деталі (наплавлений метал та зона термічного впливу) до мікропластичної деформації є важливим фактором схильності до концентрації напружень. Отримано структуру наплавленого металу, яка відрізняється низькою чутливістю до концентрації напружень. Показано, що підвищення в структурі наплавленого шару вмісту цементиту призводить до зростання схильності до накопичення дислокацій в ході мікродеформацій, у той час, як наявність великого обсягу вільного фериту дозволяє знизити інтенсивність накопичення дислокацій в ході мікропластичної деформації, зменшуючи чутливість наплавленого металу до концентрації напружень.

The search for optimization of the structure and properties of the deposited metal of parts is an urgent task, the solution of which allows increasing their service properties and extending the service life. The data of investigations in this direction in using the electric contact surfacing are very limited. It was found in the work that the tendency of the deposited surface layer of a part (deposited metal and HAZ) to microplastic deformation is an important factor in determination of metal sensitivity to stress concentration. A structure of the deposited metal was obtained, which has a low sensitivity to stress concentration. It was shown that increase in the content of cementite in the structure of deposited layer leads to increased tendency of accumulating dislocations during microdeformations, and the presence of a large volume of free ferrite allows decreasing the intensity of accumulating dislocations, reducing sensitivity of the deposited metal to stress concentration.