Purpose. The paper involves investigation of microstructure features of the coating welded with filler wire PL AN-111 with a 50% beads overlap. Methodology. Wear-resistant layer was formed by means of electric arc deposit welding using filler wire PL AN-111 on the plate from steel 09G2S. Deposit welding was conducted under the following parameters: welding current is of 650-750 A; arc voltage is of 30-34 V; welding speed is of 32 m/h. Microstructure was researched with application of optical microscopies “Neophot-21”, “Nikon Eclipse M200” and electron scanning microscopy JEOL JSM-6510 LV. Microhardness of structural constituentswas measuredwithtesterFM-300 (Future-Tech) under loading of 10-50 g. Findings. It is shown that the overlap of the beads leads to the formation of inhomogeneous microstructure in the cross section that varies by zones from free-carbide austenite to hypereutectic microstructure with primary chromium carbides. The analysis of the microhardness of the structural constituents in various coating areas was carried out. It was found that hardness of austenite, carbide eutectic and carbides M7C3 varies in coatings in the range of 3 100-3 850 МPа, 4 100-6 800 МPа and 12 100-15 100 МPа, accordingly. Originality. Authors determined that Cr-Ni coating comprises substantially austenitic-carbide eutectic with different density and thickness of carbide fibers within eutectic colonies. Along the border “base/coating” a single-phase austenitic layer lies which turns into a layer with a hypoeutectic structure. In the heat affected zone from beads fusion austenite disintegration with the granular carbides formation was recorded. This leads to decreasing of matrix corrosion resistance due to chromium depletion. Above the zone of beads fusion, the coating has a hypereutectic structure with the presence of large primary chromium carbides. Practical value. It is shown that deposit welding with filler wire PL AN-111 with a 50% overlap of beads results in a coarsening of the structure due to formation of a hypereutectic structure comprising in the presence of large primary chromium carbides with lower microhardness.
Цель. В работе предполагается провести исследование особенностей микроструктуры покрытия, полученного наплавкой порошковой лентой ПЛ АН-111 с 50 % перекрытием валиков. Методика. Износостойкий слой получен электродуговой наплавкой порошковой лентой ПЛ АН-111 на пластину из стали 09Г2С. Наплавка проводилась при следующих параметрах режима: сварочный ток 650–750 А; напряжение на дуге 30–34 В; скорость наплавки 32 м/ч. Микроструктуру исследовали с применением оптических микроскопов «Neophot-21» и «NikonEclipseM200», а также с использованием электронного сканирующего микроскопа JEOLJSM-6510 LV. Микротвердость структурных составляющих замеряли с помощью микротвердомера FM-300 (Future-Tech) при нагрузке 10–50 г. Результаты. Показано, что наплавка с перекрытием валиков приводит к формированию неоднородной по сечению микроструктуры, которая изменяется по зонам от аустенитной, свободной от карбидов, – до заэвтектической, содержащей первичные карбиды хрома. Выполнен анализ микротвердости структурных компонентов в различных зонах покрытия. Установлено, что твердость аустенита, карбидной эвтектики и карбидов М7С3 варьируется в покрытии в пределах 3 100–3 850 МПа, 4 100–6 800 МПа, 12 100–15 100 МПа соответственно. Научная новизна. Авторами установлено, что формируемое при наплавке хромо-никелевое покрытие содержит, в основном, аустенитно-карбидную эвтектику с различной плотностью расположения и толщиной карбидных волокон в эвтектических колониях. Вдоль границы с основой залегает однофазный аустенитный слой, переходящий в слой с доэвтектической структурой. В зоне термического влияния от сплавления валиков зафиксирован распад аустенита с формированием зернистых карбидов, что приводит к повышенной растравливаемости матрицы в местах обеднения по хрому. Над зоной сплавления валиков покрытие имеет заэвтектическую структуру с наличием крупных первичных карбидов хрома. Практическая значимость.Показано, что наплавка порошковой лентой ПЛ АН-111 с 50 % перекрытием валиков приводит к огрублению структуры за счет формирования резко выраженной заэвтектической структуры при наличии крупных первичных карбидов хрома, имеющих пониженную микротвердость.
Мета.У роботі передбачається провести дослідження особливостей мікроструктури покриття, отриманого наплавленням порошковою стрічкою ПЛ АН-111 із 50 % перекриттям валиків. Методика. Зносостійкий шар отримано електродуговим наплавленням порошковою стрічкою ПЛ АН-111 на пластину зі сталі 09Г2С. Наплавка проводилась при таких параметрах режиму: зварювальний струм 650–750 А; напруга на дузі 30–34 В; швидкість наплавлення 32 м/ч. Мікроструктуру досліджували із застосуванням оптичних мікроскопів Neophot-21 та Nikon Eclipse M200, а також із використанням електронного скануючого мікроскопа JSM-6 510 LV. Мікротвердість структурних складових заміряли за допомогою мікротвердоміра FM-300 (Future-Tech) при навантаженні 10–50 м. Результати. Показано, що наплавлення з перекриттям валиків призводить до формування неоднорідної по перетину мікроструктури, яка змінюється по зонах від аустенітної, вільної від карбідів, – до заевтектичної, що містить первинні карбіди хрому. Виконано аналіз мікротвердості структурних компонентів у різних зонах покриття. Встановлено, що твердість аустеніту, карбідної евтектики та карбідів М7С3 варіюється в покритті у межах 3 100–3 850 МПа, 4 100–6 800 МПа, 12 100–15 100 МПа відповідно. Наукова новизна. Авторами встановлено, що хромо-нікелеве покриття, яке формується при наплавленні, містить, в основному, аустенітно-карбідну евтектику з різною щільністю розташування та товщиною карбідних волокон в евтектичних колоніях. Уздовж кордону з основою залягає однофазний аустенітний шар, що переходить у шар із доевтектичною структурою. У зоні термічного впливу від сплавлення валиків зафіксовано розпад аустеніту з формуванням зернистих карбідів, що призводить до підвищеної розтравлюваності матриці в місцях збіднення по хрому. Над зоною сплавлення валиків покриття має заевтектичну структуру з наявністю великих первинних карбідів хрому. Практична значимість. Показано, що наплавлення порошковою стрічкою ПЛ АН-111 із 50 % перекриттям валиків призводить до огрубіння структури за рахунок формування різко вираженої заевтектичної структури при наявності великих первинних карбідів хрому, які мають знижену мікротвердість.
MICROSTRUCTURE FEATURES OF CHROME-NICKEL COATING WELDED WITH FILLER WIRE PL AN-111 WITH A 50% OVERLAP.
ОСОБЕННОСТИ МИКРОСТРУКТУРЫ ХРОМО-НИКЕЛЕВОГО ПОКРЫТИЯ, НАПЛАВЛЕННОГО ПОРОШКОВОЙ ЛЕНТОЙ ПЛ АН-111 С 50 % ПЕРЕКРЫТИЕМ.
ОСОБЛИВОСТІ МІКРОСТРУКТУРИ ХРОМО-НІКЕЛЕВОГО ПОКРИТТЯ, НАПЛАВЛЕНОГО ПОРОШКОВОЮ СТРІЧКОЮ ПЛ АН-111 ІЗ 50 % ПЕРЕКРИТТЯМ
2017-04-25
Science and Transport Progress ; No. 2(68) (2017); 120-130
Article (Journal)
Electronic Resource
Russian
Metadata by SPU is licensed under CC BY 3.0
DOAJ | 2017
|Scientific Periodicals of Ukraine | 2007
|Scientific Periodicals of Ukraine | 2015
|Scientific Periodicals of Ukraine | 2008
|