Исследование многокомпонентных твердых растворов на базе борида железа Fe2B с целью оптимизации свойств наплавленного металла тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

ДНЕПРОПЕТРОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

РГБ ОД

') д f '[:!< • - На цр&вах рукописи

Р А X М А Н Мд. Моджнбур

ИССЛЕДОВАНИЕ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ НА БАЗЕ БОРИДА ЖЕЛЕЗА 1Ъ2В С ЦЕЛЬЮ ОПТИМИЗАЦИИ СВОЙСТВ НАПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА

01.04.07 - фозиха твердого тела

Автореферат

ДЕСсертадоп на сопскглпе ученой стспенп кандидата техттгесгпх наук

Дпепрмтетрош.» - 1994

Диссертация является рукописью.

Работа выполнена в отделе динамической металлофизики АН Украины Днепропетровского государственного университета.

Научный руководитель: доктор технических наук

профессор СПИРИДОНОВА И.М.

Официальные оппоненты : доктор фиоико - математических наук

профессор МАТЫСИНА З.А. доктор технических наук оам. директора ИЭС им.Е.О.Патона ДАНИЛЬЧЕНКО Б.В.

Ведущая организация: Институт проблем

материаловедения, г.Киев

Защита состоится "¿^.Т" сентября 1994г. в часов на заседании ■ специализированного совета К 03.01.05 при Днепропетровском государственном университете по адресу: 320625, ГСП-10, г.Диепропетровск, пр. Гагарина 72, корп. 11 , ауд.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Днепропетровского государственного университета.

Автореферат разослан * "августа 1994г.

Ученый секретарь специализированного совета К 03.01.0fr - л

доктор технических наук СПИРИДОНОВА И.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Наиболее эффективным способом борьбы с износом оборудования крупномасштабного производства является электро дуговая наплавка порошковыми проволоками н лентами. Наплавленный слой, состоящий иа сплавов железа или никеля, обладает повышенным сопротивлением разрушению в различного вида абраоивиых средах. Для обеспечения работоспособности ответственных Деталей часто применяют добавки бора. Эксплуатационные характеристики экономнолегированных борсодержащнх наплавок не уступают показателям дефицитных дорогостоящих сплавов.

Однако введение бора может снижать пластичность сплавов и вызывать повышенное трещннообразование, что ставит под сомнение эффективность использования легирования. Особенно неоднозначно поведение бора в коррозионных процессах. Решение задач, связанных с качеством защитного слоя и его адгезией с основным металлом, зависит от сведений о его структуре и свойствах. Многокомпонентное легирование, которое обычно сопутствует получению наплавленного металла, затрудняет расшифровку его фазового и структурного состава, а также взаимосвязи с физико-механическими свойствами. Для прогнозирования поведения материала в равновесных и метает абиль-ных условиях важно создание структурных диаграмм как с помощью физического, так и математического экспериментов.

В связи с тем, что детали оборудования горнодобывающей промышленности находятся под совместным воздействием* абргаивноп и коррозионной сред, актуальным являются разработка урловий наплавки, повышающих пластичность борсодержащнх сплавов, н получение структуры, обладающей защитными свойствами при коррозионном разрушении.

Цель райоты. Целью настоящей работы является оптимизация структуры п свойств борсодержащего наплавленного металла, оСес-¿Мч&Гпающего повышение долговечности деталей оборудования горно-¿[б'б^йтгощей промышленности. Для достижения поставленной цела о г'л'^&бте осуществляли решение следующих задач:

'Изучение особенностей образования мгогокомпонентных твердых растворов на основе борпда. железа Ре;В.

2. Исследование струхтуры и свойств борсодержащнх сплавов, легп* рованпых алюминием, марганцем, кремнием н хромом после кристад-

ппоации со скоростью охлаждения 15-103К/с и термического воздействия при 800-1050°С.

3. Построение структурных диаграмм двойных, тройных и многокомпонентных борсодержащнх сплавов.

4. Разработка условий злектродуговой наплавки порошковых материалов, обеспечивающих повышение противоабралнвных и коррозионных свойств наплавленного металла.

Научная иовкоиа. На основании комплексных исследований впервые изучены структура и свойства многокомпонентного твердого раствора (Ге, Ме)г(В,С), легированного алюминием, марганцем, кремнием И хромом. Построена его крцсталлохимнческая модель. Наследовано шншше скорости охлаждения при кристаллизации и последующих отжигов на образование и распад пересыщенного твердого раствора. Научены структурно-чувствительные механические и коррозионные свойства борсодержащнх сплавов. Создана программа для построения структурных диаграмм двух- и трехкомшшелтных сплавов. Построены эмпирические структурные диаграммы для сплавов систем Гс-В-С п ¡•е-В-С-лсгирующий элемент. Разработаны схемы диухялех-тродной ; дектродугозой наплавки в два слоя, обеспечивающие экономию тепловложеЕИЯ ы повышение свойств наплавленного металла.

На оащиту выпосятсд следующие положения:

1.Особенности строения твердого раствора (Ее,Сг,Мн,81,А1Ь(В,С) п его свойства посла кристаллизации в интервале скоростей охлажде-Ш1Н 15-1С5 К/с и отжкга при 850-1050 "С.

2.Механизм ы кинетика коррозионного разрушения борсодержащнх сплавов в растворах неорганических и органических кислот и его связь со структурой.

3.Аналитическое п экспериментальное построение структурных диаграмм борсодержащнх сплавов.

4.Условея формирования борсодержащего наплавленного металла, обладающего стойкостью в абразивно-коррозионной с]>еде.

Практическая ценность. Оптимизированные составы наплавленного металла, обладающего повышенным сопротивлением разрушению в абразивно-коррозионной среде, а также схемы двухэлектродной паалавки использованы при разработке технологии восстановительной п упрочняющей нап.чавки шнеков грохотов ГШ-500 п ГШ-250 на обогатительных фабриках. Предложенный технологический процесс и составы прошли испытания в промышленных усяивиях шахт г.Инты.

Достигнуто увеличение срока службы упрочненных деталей в 1,6-1,8 рапа по срапненпю с существующей технологией наплавки.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены на международных, республиканских конференциях, семинарах, совещаниях: Объединенном заседании XIV конференции по тепловой микроскопии "Структура и прочность металлов в широком диапазоне температур" и шкблы-семинаре 1992 г., г. Воронеж, Россия; Украинской научной конференции молодых ученых я специалистов "Физика и хншгя сложных полупроводниковых материалов, декабрь 1992г., г. Ужгород, Украина; 4-м научном семинаре"Методы получения, физико-химические свойства, применение боридоз а сплавов на их основе", октябрь 1993 г., г. Черкасы, Украина; Международной конференции "8-th Asian Pacific Corrosion Control conference", Bangkok, Thailand, Dec. 1993; научных семинарах кафедры металлофизики, а также итоговых научных конференциях ДГУ 1991-1994 гг.

Публикации, Основные положения работы наложены в 3 публикациях.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав и общих выводов, содержит 209 страниц машинописного текста, 61 рисунков, 16 таблиц, список литературы 147 наименований, 2 приложения.

МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

В работе выполняли исследования сплавов составоэ 14Х4Р4ГЗС2Ю и 09ХЮР4ГЗС2Ю в состоянии после кристаллизации в интервале скоростей охлаждения 15-103К/с, последующего отжига при температуре 800-1050°С в течение 1-10 часов, а также элехтродуговой наплавки порошковой проволокой и лентой. Научение тройных растворов осуществляли ва„ составах, принесенных в .таблице I.

Исследование микроструктуры сплавов ыосла кристаллизации и на» плавки проводили на микроскопе "Неофот" при увеличении 400...НКЮ. Количественный металлографический адолпо осуществляли на микроанализаторе "Эпйквапт". Точность определен ля соотношения фаз о структуре составила 7%, размеров первичных и оптектичсских фаг>-5%. Фазовый состав сплавов, параметры кристаллической ргнатки определяли методом рснтгенострувтурного анализа яа дцфражтометр«

ДРОН-ЗМ в Fek0 и Crko-кзлучешга. Растворимость легирующих элементов в боридах «етеза оценивали микрорентгеноспектральным анализом ца установке "Камебикс" при ускоряющем напряжении 300 kV.

Общую и горячую твердость сплавов измеряли на приборе "Ро-КЕепп" с приспособлением, обеспечивающим нагрев образца. Микротвердость и мшерохрупкость намеряли на приборе IIMT-3 при нагрузках 20,150, 200 Г и времена выдержки под нагрузкой 10 с. На каждом обраояе вшгояшлн 15 замеров. Точность измерения составила 3-4%. Математнчесаук» обработку результатов проводили на вычислитель-пом комплекс "СМ-1800.03".

Ксррсззюшшс исследования осуществляли гравиметрическим н i/b-тсстгоод1шамичгсХ1ш методами в растворах кислот HjSO.,, HCl, ИцРО^, HNO3, ClIjCOOH, а также солей NaCl и Na2SQ4. Состав агрессивных сред выбрав двд изучения коррозионных процессов, протекающих с кислородно:! и водородной деполяризацией.

Дна количественной оценки взаимосвязи структурного фактора со свойствами строили структурные диаграммы для изотермических условий. Олреде'ЬсЯЕЗ количества фаз овтектичсских и пернтсктичсских дгуххомг.оагптпых ишаъов проводили по правилу отрезков, в трехком-понегшшх сплавах - с использованием центра тажестп концентрацн-оиного -.-рсуголшика. Общие программы для расчета структурных диаграмм двсёнш:и трешшх сплавах созданы на языке "Турбо-Паскаль 5.5". Расчеты проводили па ЭВМ ИСКРА 1030-11 СМ 5D08. Экспериментальна! проверка расчетных вариантов проведена дли систем Fe-В, Fe-C, Fe-B-C.

СТРОЕНИЕ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ (Ге,Сг,Мп,81,А1)2(В,С)

Исследовано образование тройных твердых растворов (Ре,Сг)2(В,С); (Ре,Мп)3(В,С); (Ге,5'1):(В,С); (Ес,А1)2(В,С). В сплавах системы Гс-В-С с помощью микрорентгеиоспектральпого анализа показало, что легирующие алименты растворяются в тетрагональной решетке б ори да железа Ре2В. При отом шйенение параметра коррелирует с атомным радиусом металла (табл.1). Влияние легирования на мпкротвердость л мыкрохрупвдеть (характеристики электронного

Таблица 1.

Параметры Еристал.тлссг.их решетох твердых раствороз (Fe,Me)2(BC), сегаровашшх Сг, Ain, Si, Al

1в С Cr Ma Si Al (Fe,Me)2(B,C)

a с c/a

i 4.20 1.41 - - - - 5.1131±0,0008 4,2415±0,0007 0,8295

4,45 0,85 3,2 - - - 5,1176±0,0011 1,2443±0,0005 0,8293

6,35 0,74 - 2,34 - - 5,1169±0,0008 4,2449±0,0009 0,8296

"4,82 1,76 - - 2,82 - 5,1165±0,0007 4,2435*0,0012 0,8294

6,S0 0,72 - - - 4,07 5,1164±Q,0005 4,2434±0,0011 0,8294

4,0 1,4 4,0 2,8 2,0 1,0 5,1140±0,0011 4,2420*0,0006 0,8294

4,0 к—-— 0,9 10 3,0 2,5 <1,0 5,1227±0,0006 4,2261 ±0,0007 0,8249

взаимодействия при образовании твердых растворов) неоднозначно. Хром, кремний и алюминий снижают мшротвердость и микрохрупкость борида Ге2(В,С), но марганец повышает его микротвсрдость и мпкро-хрупкость (рис. 1). Полученные результаты свидетельствуют о том, что при обраповашш тронных твердых растворов необходимо учитывать объемный и электронный факторы в соответствии с правилом Юм-Розери.

Образование многокомпонентного твердого раствора на основе борида железа (Ге,Сг,М:\,5»,А1)а(В,С) поучали в сплавах, в которых изменяли содержание углерода и хрома: 9Х10Р4ГЗС2Ю и 14Х4Р4ГЗС2Ю. Образованно шестикомпонентного твердого раствора подтверждено мЛ-крсрептгеноспектральным анализом. При этом значительно увеличп-йаеь микротвсрдость фазы внедрения ц снизилась микрохрупкость (рис.1). Однако изменение параметра решетки наблюдал» только в случае повышенного содержания хрома (табл.1.).

Увеличение скорости охлаждения с 15 до 103К/с сопровождается ростом растворимости легирующих элементов, мцкротвердостн и мн-крехруикости фазы (Гс,Сг,Мп,51,А1)2(В,С). Последующие отл;нгн при температуре 850-1050 °С в течение 1-10 часов уменьшали исресыщсн-пость твердого раствора. Изменение в структуре сплавов возникало ври нагреве свыше ШЯРС.

При термическом воздействии снижалась мнкротвердость и мнкро-хруцьость сплавов.

На баяс крнстаяяохнмнчсскон модели борцда Ге^В предложена крнс-тглжохяыгатаская модегь многокомпонентного твердого раствора {Ге,Сг,Мц,8з,А1)2(В,С). В основу положено предположение об образовании раствора вдсдрсишюамсщсния, в котором атомы углерода частюто занимают пооицпн бора, а ат,омы бора.оамещают в ояредеягшшх уояах атомы железа. Подсчитанный коэффициент компактности тетрагональной решетка (табл.2) свидетельствует о возможности компенсации в отом случае объемных аффектов, вогншка-ювдк: прп одновременном растворен пи четырех компонентов, имеющих большие атомные радиусы, чем железо. Прп отом целесообразно представить определенную группировку отдельных атомов. Например, атом алюминия будет окружен атомами бора, за которыми будут располагаться атомы хрома. Рост скорости ох'лажцения увеличивает как число (замещений В-»Гс, так и создает возможности для повышения растворимости в тетрагональной решетке легирующих элементов.

w-o-a^í

то£*ыпы

OiSO^iMOlYó

!РГ

r.v ! v.s

L

QISQgiMOiyó.............................................

OigOSJMfr'XM

Л/.ЖйГгЛ--

W-0-Я-эл lS-0-Я-оя

«гьо-д-эя •iQ-O-S-oi

O-ÏÏ-ЗЛ

asesa

О О О О

{f> f«

•üb f—

<o о

es >»

Вы

ê S

«s»

о ш

cû

îasss

о

g

о хэ

s

о о

M M Ci

о

ä .

o

и .

Q «J & g

н w

У м

s) "î4

a n Й i

Й- S

Я <в

a, я

О M

e

m о

О

*&

«

> w

3 ь +

ta ¿a

M fe Ь CO

Sí

M «

(U

O, fi

H ^

ES?

g &

fr> 05 и ta о en -. о

S ^ pi »-«

3î «à

9

Ë « a>

■Ô-

8.

îR

5

6

t S>"

f Bw

3 8 Ü

Ä M A

.W О

S о

S > °<

m

io п со g!

S NN О H СО lo ' ' ' ö •

«<?«?+ ï 4* ?

о +

N о о «о й< oo г-i o o o 52 M N U5 N сч NOOK; Ь V

о о' о о о' о

ч< О -4«

Cl N И О И N

Ю О О <0 СО IO

«о ** »-» со ео

О) ^ Р) CÍ О н £». t^ Г- t- 00 00

fi

lu о t

•*""> сз

- т J

о

« г-Ь* , ^ Ь.

я .t д

t

tu

T <

а Г S » ; î

ÖÜOSwcuu

i- <0

(M I-O

С Ö

со in О 00 1-

1—t (

£> N t- t-

О Ö" O 0

T

сг> см •о 0 0

Ol •00 C-J

ю e-3

io 00 «s

s oí ( M

t- со 0

pi <J>

f-4 î

5

m

«N r»> _r

С еч

S î

«е. и M-«S

C-3

fi

lu 10

e-5

T

<

cm

05

•4- [u

а ■«<

S î 1- и

U t CM

Я >

о 0 S q pa ияо^й^айо

СВОЙСТВА МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СПЛАВОВ, СОДЕРЖАЩИХ БОРИД ЖЕЛЕЗА (Ре,Сг,Мп,8>,А1Ь(В,С)

Проведено исследование механических и коррозионных свойств бор-содержаших «плавов и показана их зависимость от структуры.

Общая твердость сплавов увеличивается с ростом содержания бора до появления пазигехтнчоских составов. При содержании в структуре свыше 20-25% борида железаЧровень общей твердости но зависит от концентрации бора. Влияние скорости охлаждения при кристаллнза-цин и последующих отжигов аналогично плиянню на микромеханнче-схне характеристики легированного борида железа. Упеличенис ско-рпггл охлаждения сопровождается ростом общей твердости, последующие отжиги - ее снижением. Намеренно горячей твердости подтверждает полученные результаты. Термическая стабильность псслс-ду»\чых силавоп сохраняется до 81)()"С. При зтом сплав, содержащий большее количество углерода ,ч меньшее хрпма, ненпменно обладает большей обшей твердостью.

Предел прочности на сжатие, который характеризует пластичность твердых сплавов, является структурно-чувствительным свойством. В догтетектическнх сплавах его рост коррелирует с изменением общей твердости. При содержании в структуре борпдов желепа свыше 20-25% величина предела прочности на сжатие резко стпкаотся.

Сопротивление поверхности разрушению в усяопнях абразивного износа также определяется объемной долей борида железа и размерами первичных фал.. Оптимальной для износостойкости структурой борсодержащего сплава является структура, содержащая 20-25% борида железа, причем размеры беридов не должны превышать 8-12 мкм. При отсм наблюдали значительную зависимость абразивной износостойкости от мнкротверДости легированного борида железа.

Исследование коррозионного поведения борсодержащпх сплавов проводили для установления взаимосвязи структуры и коррозионной стойкости сплавор в среде неорганических кислот п соней. Установлено, что скорость коррозии для образцов, легированных бором (до 2,0%В), ниже, чем скорость коррооин контрольного образца (СтЗ). Всрссдер-жащке сплавы с чисто эвтектической структурой корродируют сильнее, чем до- и заэвтектпческне сплавы. При этом скорость коррозии увеличивается с ростом объема аустсш; га в эвтектической колонии.

•Mine pangs range: 9

fefine paints 4 painti; 8,1 Point2: 3,8

^Miixat

JteilRS pints i

■ point!: 8,1 points: 2,8

rne'poinls 3 pointl; 0,1 point2: 4,3 Foint3: 6,67

iiafins point mow: 3.89 caoi'i2:l,55

Calculation ftrg.l.' ?

I Am,2; 8,3

Pac.2. CTETKiypsas jtaarpai.33 chesbob fc~b-c ( cue rena : me sbtsx:hihz -

Одним но факторов. памятно ухудшающим коррозионную стойкость, является присутствие перптектическнх фал и включений. По возрастанию скорости коррозии исследуемые растворы кислот и солен можно расположить в следующий ряд:

ХаС1 .Ха.БО, - СНдСООН - НС] - 1ЬРО., - НгБО., - ЫКОл

¡Значительное повышение кор1>озиошюй стойкости борсодержащнх сплавов пи т ех изученных растворах достигается лстнроианием хромом. Растворяясь п аустсшпс и феррите, он создает пассивирующие пленки на поверхности п замедляет коррозионные процессы.

Таким образом, проверенные исследования показали, что механические и коррозионные свойства борсодержашях сплавов являются структурно-чувствительными. И дли оптимизации свойств в определенных условиях аксплуаташ'ш. прогнозирования их поведения необходимы сведения о количественном соотношении структурных составляющих в сплавах. Построенная с помощь » графических методов структурная диаграмма тройных сплавов Ге-В-С приведена на рис. 2. Ее экспериментальная проверка. отмеченная точками, показала удовлетворительное совпадение с расчетными результатами. Совместный анализ структурной диаграммы и эмпирических яавксимостсц свойств спла-воп позволяет определить области составов, обладающих повышенным сопротивлением износу и абразивных и коррозионных средах. Многокомпонентное легирование гдзчгает соотношение фаз в структуре. В связи с г>т1Ш в работе экспериментально построены графы, дополняющие и коррелирующее 'т-счптаииую структурную диаграмму.

ОПТИМИЗАЦИЯ СТРОЕНИЯ и свойств БОРСОДЕРЖАЩЕГО НАПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА

Структура наплавленного металла существенно зависит от условии наплавки, типа наплавочного материала. Сложная топология фронта кристаллизации обуславливает затгерДеваапе в интервале повышенных скоростей охлаждения. Полптермпчсскяй.цнкл наплавка приводит к диетическим нагревам в зоне термического слияния. Вследствие ■этого наплавленный металл обладает неоднородным химическим ц структурным составом в объеме сварочной ванны. Кроме того, при

налесениа на поверхность сложнолегнрованных твердых сплавов появляются дефекты в виде р.ыхдот н отслоений. Повышенная скорость охлаждения, как покапали выше представленные исследования, приводит к повышению хрупкости сплавов и обуславливает повышенное тре-щинообразованне.

Для повышения качества наплавленного металла и улучшения сплав-ляемости широко применяется предварительный подогрев. Снижение энергоемкости этого процесса возможно разработкой схемы нагрева, использующей автонагрев при электродуговой наплавке. Для создания новых путей, снижающих количество дефектов в наносимом слое и на межфазной границе, наплавленный металл при двухслойной наплавке условно разделили ца три оопы:

Г- зона сплавления, которая образуется при наплавке первого слоя па границе с основным металлом. В этой области металл проходит две стадии термического-воздействия. Первая идет с переплавом металла,вторая протекает как термоциклнческая обработка в твердом состоянии. Эта зона цмеет строение дозвтектического сплава, состоящего цз дендритев аустеннта, сформировавшегося на базе оплавленных: зерен основного металла н двойных ввтектнк.

2 - переходная зона наплавленного металла, нахсдящаяся на границе первого п второго слоя. Она претерпевает двонпое (тронное) пере-пдавлешхе металла и имеет структуру многофазных эвтектпх.

'. 3 - рабочая зона наплавленного металла испытывает температур-пые воздействия, характерные для однослойной наплавки. Ее структура состоит пз легированных борцдов железа (Ге,Ме)2(В,С), легнро- , ванных цементитных карбидов (Ее,Ме)3(С,В), специальных карбидов хрома, бороенлицпдов железа.

Для определения интервалов термоцнклов проводили расчет распределения температур в плоскости, перпендикз'лярной направлению движения электродов, согласно работы [ Барянскин К.В. Теория сварочных процессов.- Кпев, Внща щкола: 1976.- 327С.]

•т, гр . 0,368 2оп

1—1 о-!--т—^ • ,

где То- температура предварительного подогрева основного металла, 7 - плотность наплавленного металла, г - расстояние 6т дуги, V - скорость наплавки.

Скорость охлаждения оценивали по зависимости

где Д г - промежуток времени, па который температура изменилась от Т, до Т,+1.

Изменение температуры в термической зоне представляли затухающими колебаниями с коэффициентом затухания, определяемым по зависимости [ Карякин H.H., Быстров К.Н.. Кпреез П.С. Краткий справочник по физике. -М.: Гос. Изд. Высшая школа, 1963, -559с. пл.]

где Т - период колебании, а„, а„_1 - две последующие амплитуды.

Для повышения температуры предварительного подогрева, снижение скорости охлаждения и количества циклов нагрела в зоне термического влияния использовали наплавку двумя электродами, следующими друг за другом и смещенными друг относительно друга по горизонтами* и вертикали. При такой схеме наплавки тепловая мощность увеличивается вдвое, температура предварительного подогрева поз-растает до 500°С. Количество' циклов нагрева в зона термического влияния снижается в наплавляемой зоне. Скорость охлаждения находится в интервале 20-200 К/с.

Благоприятные температурные условия обеспечили получение бездефектного боргодержпшего наплавленного металла, обладающего повышенно!! абразивной н коррозионной стойкостью. Предложенная схема была использована прп разработке технологий восстановительной п упрочняющей наплавки шнеков грокотов горнообогатптелышх фабрик. Использование деталей в промышленных условиях покг:-»,адо повышение нх долговечности в 1,6-1.8 раза.

1. Проведено исследование образования тройных п шостнкомпонен-тш.1х твердых растворов на основе борпда железа ЕегВ. Показана возможность растворения углерода,алюминия, марганца, кремния, хрома в тетрагональной решетке с незначительным изменением ее параметров.

ВЫВОДЫ

2. Установлено образование пересыщенных твердых растворов (Ге,Сг,Ми,81,А1Ь(В,С) в интервале скоростей охлаждения 15-103 К/С, которое сопровождается ростом микромехакпческих характеристик.

3. Установлены термовременные режимы распада многокомпонентных твердых растворов, изменение в структуре и свойствах сплавов, содержащих фазу (Ге,Сг,Мп,81,А1)2(В,С), повышение пластичности хрупких сплавов при отжиге.

4. На основе кристаллохимнческон модели борцда Ге^В создана модель твердого раствора (Ее,Сг,Мп,81,А1ЫВ,С), учитывающая возможность замены атомов железа атомами бора.

5. Исследованы механические свойства борсодержащнх сплавов н установлена нх зависимость от структурного фактора при кристаллизации сплавов в интервале скоростей охлаждения 15-103К/С и последующих отжигах,

6. Исследована кинетика п разработан механизм коррозионного разрушения борсодержащнх сплавов. Установлено, что общая коррозия является структурной н зависит от рбъема эвтектических и пери-тектич^ских структур. Посышение коррозионной устойчивости достигается легированием хромом. Установлен ряд неорганических кислот В солон по возрастанию скорости коррозии борсодержащнх сплавоз.

7. Проведено аналитическое и экспериментальное построение структурных диаграмм двухкомпонентных, трехкомпонентных сплавов для. систем Ее-В-С п Ге-В-С-АШн-БЬСг .

8. Оптимизирован состав наплавленного металла, содержащего фазу (Ге,Сг,Ма,81,А1)2(В,С), обладающего способностью сопротивляться абразивному и коррозионному воздействию. Установлено, что сплав Х10Р4ГЗС2Ю имеет большую коррозионную стойкость в растворах неорганических кислот и солей, чем сплав 14Х4Р4ГЗС2Ю.

9. Исследованы температурные условия формирования сварочной ванны. Разработаны схемы двухэлектродноп наплаг.ки в два слоя, обеспечивающие повышение температуры предварительного подогрева, снижение количества циклов нагрева в зоне термического влияния и скорости охлаждения. Новая схема наплавки обеспечила получение бездефектного борсодержащего наплавленного металла, обладающего сопротивлением абразивному и коррозионному разрушению.

ПУБЛИКАЦИИ

1. Спиридонова И.M.. Ордмх Е.Б., Рахман Мд. Моджибур. Исследование влияния термической обработки на структур} и свойства борсодсржашего наплавленного металла // Проблемы металлургии. -К.: Техника. 1902. -г. 10-15.

2. Спиридонова И.М., Рахман Мд. Моджибур. Построение структурных диаграмм для полупроводниковых сплавов с помощью ЭВМ. // Физика, химия сложных полупроводниковых материалов: сборник докл. 1-й Украинской научной конференции молодых ученых н специалистов, 0-12 дек.. 1902. -Ужгород. 1992, с.3(1.

Л. Rahman M.M.. Srpirïfhwova 1.М., Fedash V.P. Improvement of corrosion resistance of iron alloys by boron iloriiiR // 8-lh Asian-Pacific Cor-<«ion Control cooferencc, C-ll dec, 1993. -Bangkok. Thailand, 1993.

Типографии ДГУ. lîura N 43^

. Тир. 100 от.