Abstract

The authors have studied the effect of alloying on the structure, microhardness and abrasive wear resistance of electroslag surfacing layers on low-alloy structural steel 09G2S. For modification, mixtures of Si3 N4 + FeSi2 + Si powders obtained in the Department of Structural Macrokinetics of the Tomsk Scientific Centre SB RAS by the method of SHS synthesis, as well as powder compositions based on TiC, were used. A molten electrode was made of low-alloy steel St3, on which modifying compositions Si3 N4 + FeSi2 + Si were poured out, in the first case, and modifying compositions Si3 N4 + FeSi2 + Si, located below, in the second case. Metallography and X-ray microanalysis methods were used to determine the structure and to analyze the composition of the deposited layers, heat-affected zone (HAZ) and the base metal, on the basis of which assumptions were made about the nature of the formation of coating properties – hardness and wear resistance. It is shown that the main influence on the wear resistance is exerted by structure of the surfacing metal. There is a positive effect of modifying coatings by alloying materials with the alloys Si3 N4 + FeSi2 + Si + St3 and TiC + St3. In the molten layer, many new crystallization centers are released in the form of dispersed TiC particles. Dispersed TiC particles with a high melting point (3180 °C) are the first to fall out of the melt and not only serve as multiple crystallization centers, but also prevent the growth of austenitic grains, which ensures the formation of dispersed structure. The coatings contain TiC carbide particles, as well as inclusions of other phases. At the same time, an increase in hardness of the deposited layer containing titanium carbide inclusions is observed in direction of the boundary with the base. Wear resistance of the layer increases when a TiC-based coating is formed. The obtained data can be used to create deposited layers on the metal surface with high resistance against abrasive wear.

Highlights

  • An increase in hardness of the deposited layer containing titanium carbide inclusions is observed in direction of the boundary with the base

  • Семенчук В.М. ‒ обзор публикаций по теме статьи, получение данных для анализа, визуализация результатов исследований, до­работка текста

Read more

Summary

Металлургические технологии Metallurgical technologies

Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Россия, 634021, Томск, Академический пр., 2/4). В работе изучено влияние легирования на структуру, микротвердость и абразивную износостойкость слоев электрошлаковой наплавки на низколегированную конструкционную сталь 09Г2С. Для модифицирования использовали смеси порошков Si3N4 + FeSi2 + Si, полученные в отделе структурной макрокинетики Томского научного центра СО РАН методом СВС-синтеза, а также порошковых композиций на основе TiC. Что основное влияние на износостойкость оказывает структура металла наплавки. Дисперсные частицы TiC, обладающие высокой температурой плавления (3180 °C), первыми выпадают из расплава и не только служат множественными центрами кристаллизации, но и препятствует росту аустенитного зерна, что обеспечивает формирование дисперсной структуры. Износостойкость слоя возрастает при формировании покрытия на основе TiC. Полученные данные могут быть использованы при создании на поверхности металла наплавленных слоев с высокой стойкостью против абразивного износа. Модификация поверхностного слоя стали соедине­ ниями с высокой температурой плавления методами электрошлаковой наплавки // Известия вузов.

Материалы и методика исследований
Результаты исследований и их обсуждение
Список литературы References
Сведения об авторах Information about the authors
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call