Исследование микроструктуры поверхности лазерных покрытий из диффузионно-легированных порошков на основе отходов производства

Abstract

Методами моно- и комплексной химико-термической обработки получены и исследованы новые составы порошков из дисперсных металлических отходов и промышленно выпускаемых порошка железного, распыленного в воду, отходов производства дроби чугунной колотой и просеянной стружки сплава Н70Х18СР4. Применение метода лазерной наплавки позволило получить новые защитно-упрочняющие покрытия из указанных порошков и их сочетаний. На основе анализа микроструктуры определено, что все покрытия характеризуются беспористой зоной сплавления «покрытие – подложка». В каждом покрытии в зоне, близкой к границе раздела «покрытие – подложка», присутствуют крупные дендриты с осями первого порядка, направленными перпендикулярно зоне сплавления, т. е. ориентированными в направлении теплоотвода. В результате исследований установлены достаточно высокая сплошность, однородность и хорошие механические свойства, которые должны обеспечить отличную стойкость и износостойкость покрытий.

New powder compositions from dispersed metal waste and industrially produced water-atomized iron powder, cast iron grit production waste and sifted N70X18SR4 alloy shavings have been obtained and investigated using mono- and complex chemical-thermal treatment methods. New protective and hardening coatings from the above powders and their combinations have been obtained using laser cladding method. Based on microstructure analysis, it has been determined that all coatings are characterized by a non-porous “coating – substrate” fusion zone. In each coating, in the zone close to the “coating – substrate” interface, there are large dendrites with first-order axes directed perpendicular to the fusion zone, i. e. oriented in the direction of heat removal. As a result of the research, sufficiently high continuity, homogeneity and good mechanical properties have been established, which should ensure excellent durability and wear resistance of the coatings.