ISSN 1995-2732 (Print), 2412-9003 (Online)
УДК 621.793.79
DOI: 10.18503/1995-2732-2025-23-3-106-113
Аннотация
В лабораторных условиях были изготовлены опытные образцы порошковых проволок системы кобальт-хром-железо-марганец-никель. Для изготовления порошковой проволоки системы Co-Cr-Fe-Mn-Ni использовалась оболочка из стали 12Х18Н9. В качестве шихтовых материалов (наполнителя порошковой проволоки) использованы следующие металлические порошки: кобальтовый электролитический порошок (ГОСТ 9721-79), порошок никелевый карбонильный (ГОСТ 9722-97), порошок хрома восстановленный (ТУ 14-5-298-99), марганец металлический (ГОСТ 9722-97. Диаметр изготовленной порошковой проволоки составлял 4 мм. С использованием метода электродуговой наплавки сварочным трактором АСАВ–1250 проведена наплавка ис-следуемых составов порошковых проволок. В качестве защитного материала использовался сварочный флюс АН-348А. Изготовление полнопрофильного образца осуществлялось путем многопроходной наплавки до до-стижения высоты наплавленного слоя в 30 мм. С использованием имеющегося в ФГБОУ ВО «СибГИУ» обору-дования проведено изучение химического состава наплавленного образца, проведены замеры твердости, мик-ротвердости. Исследованы механические свойства при испытании на одноосное растяжение, трёхточечном изгибе, ударной вязкости при комнатной температуре. Дополнительно проведены испытания методом «диск-колодка» износостойкости наплавленных образцов. В результате изучения элементного состава образцов определено, что данные образцы имееют в составе не более 35% используемых легирующих компонентов. Полученный путем наплавки сплав системы кобальт-хром-железо-марганец-никель позволяет получить наплавленный слой на 15% тверже, чем подложка. При этом полученный сплав обладает достаточно высокими показателями физико-механических свойств (ударной вязкости, трёхточечного изгиба и предела прочности при растяжении). Однако износостойкость наплавленного покрытия низкая, что позволяет сделать вывод о том, что данный сплав нецелесообразно использовать при изготовлении или ремонте изделий, подверженных ударно-абразивному износу.
Ключевые слова
порошковая проволока, электродуговая наплавка, ударная вязкость, твердость, микротвёрдость, механические характеристики
Для цитирования
Исследование механических свойств сплава системы Co-Cr-Fe-Mn-Ni, полученного методом проволочно-дуговой наплавки / Михно А.Р., Крюков Р.Е., Панченко И.А., Коновалов С.В., Перов С.С. // Вестник Магнито-горского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2025. Т. 23. №3. С. 106-113. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2025-23-3-106-113
1. Порошковые проволоки на мировом и региональных рынках сварочных материалов / А.А. Мазур, О.К. Маковецкая, С.В. Пустовойт, Н.С. Бровченко // Автоматическая сварка. 2015. № 5-6(742). С. 68-74.
2. Золотухин В.И. Современные автоматические линии и технологические комплексы для производства инжекционных порошковых проволок // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2022. № 3. С. 3-7. DOI: 10.24412/2071-6168-2022-3-3-7.
3. Кычкин А.К., Винокуров Г.Г., Стручков Н.Ф. Исследование покрытий из порошковых проволок, модифицированных комплексным концентратом Томторского редкоземельного месторождения Республики Саха (Якутия) // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2018. Т. 20, № 6(86). С. 86-91.
4. The technology of plasma-arc atomization of current-carrying solid wires for titanium powder production / D. Strohonov, O. Tereshchenko, O. Burlachenko [et al.] // Sciences of Europe. 2024, no. 147(147), pp. 116-119. DOI: 10.5281/zenodo.13382721.
5. Effect of Tempering on Structure and Properties of Plasma Surfacing of R2M9U High-Speed Tool Steel / V.E. Gromov, Yu.F. Ivanov, A.I. Potekaev [et al.] // Russian Physics Journal. 2024, vol. 67, no. 3, pp. 259-266. DOI: 10.1007/s11182-024-03117-0.
6. Bagrov V. Fusion of dies with economy-layed secondaryhard-ducted steel // Bulletin of Kharkov National Automobile and Highway University. 2023, vol. 1, no. 103, pp. 163. DOI: 10.30977/bul.2219-5548.2023.103.1.163.
7. Каспарова О.В. Повышение коррозионной стойкости углеродистой стали 45 с помощью химико-термической обработки // Технология легких сплавов. 2015. № 1. С. 81-86.
8. Asadov Sh.A. Formation of a diffusion layer on the working surface of a reactive bushing operating under conditions of thermo-erosion wear // Universum: технические науки. 2022, no. 3-6(96), pp. 43-46. DOI: 10.32743/UniTech.2022.96.3.13269.
9. Использование остаточного аустенита для повышения абразивной износостойкости высокохромистых сталей / М. А. Филиппов, М. А. Гервасьев, С. М. Никифорова [и др.] // Актуальные проблемы в машиностроении. 2016. № 3. С. 434-439.
10. Bagrov V., Hlushkova D. Рroperties of wear resistance nickel-free steel with secondary curing for building up stamps of metal hot processing // Bulletin of Kharkov National Automobile and Highway University. 2022, no. 97, pp. 34. DOI: 10.30977/bul.2219-5548.2022.97.0.34.
11. Rotary friction welded C45 to 16NiCr6 steel rods: statistical optimization coupled to mechanical and microstructure approaches / Y. Belkahla, A. Mazouzi, S. El. I. Lebouachera [et al.] // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2021, vol. 116, no. 7, pp. 2285-2298. DOI: 10.1007/s00170-021-07597-z.
12. Enhancement of corrosion protection performance of SUS304/Q235B dissimilar metals lap joint through fiber laser / J. Z. Liu, L. J. Zhang, J. X. Zhang [et al.] // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2018, vol. 96, no. 1-4, pp. 789-802. DOI: 10.1007/s00170-018-1634-5.
13. Optimization of the pulsed arc welding parameters for wire arc additive manufacturing in austenitic steel applications / A. Zavdoveev, V. Pozniakov, I. Klochkov [et al.] // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2022, vol. 119, no. 7-8, pp. 5175-5193. DOI: 10.1007/s00170-022-08704-4.
14. Influence of self-protective atmosphere in fiber laser welding of austenitic stainless steel / N. Yadaiah, S. Bag, C.P. Paul, L.M. Kukreja // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2016, vol. 86, no. 1-4, pp. 853-870. DOI: 10.1007/s00170-015-8194-8.
15. Influence of AC magnetic field on the cladding layer during the micro beam plasma welding of austenitic stainless steel / H. H. Liu, L. B. Wang, W. J. Liu [et al.] // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2018, vol. 97, no. 9, pp. 3459-3468. DOI: 10.1007/s00170-018-2182-8.
16. Microstructure and mechanical properties of non-equiatomic Co25.4Cr15Fe37.9Mn3.5Ni16.8Si1.4 high-entropy alloy produced by wire-arc additive manufacturing / Osintsev K.A., Konovalov S.V., Gromov V.E., Ivanov Y.F., Panchenko I.A. // Materials Letters& - 2022, vol. 312, no. 131675. DOI: 10.1016/j.matlet.2022.131675
17. Обзор исследований сплавов, разработанных на основе энтропийного подхода / Батаева З. Б., Руктуев А. А., Иванов И. В. [и др.] // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). 2021. Т. 23, № 2. С. 116-146. DOI: 10.17212/1994-6309-2021-23.2-116-146.
18. Miracle D.B., Senkov O.N. A critical review of high entropy alloys and related concepts // ActaMaterialia. 2017, vol. 122, pp. 448–511. DOI: 10.1016/j.actamat.2016.08.081.
19. Механическое сплавление с частичной аморфизацией многокомпонентной порошковой смеси Fe–Cr–Co–Ni–Mn и ее электроискровое плазменное спекание для получения компактного высокоэнтропийного материала / Кочетов Н.А., Рогачев А.С., Щукин А.С., Вадченко С.Г., Ковалев И.Д. // Известия высших учебных заведений. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2018. № 2. С. 35–42. DOI: dx.doi.org/10.17073/1997-308X-2018-2-35-42
20. Получение высокоэнтропийного сплава Fe-Cr-Co-Ni-Ti механическим сплавлением и электроискровым плазменным спеканием порошковой смеси / Н. А. Кочетов, А. С. Рогачев, Д. Ю. Ковалев [и др.] // Известия высших учебных заведений. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2021. Т. 15, № 2. С. 4-12. DOI: 10.17073/1997-308X-2021-2-4-12.