Phase-structure formation and features of the behavior of iron–high-carbon ferrochrome–nickel boride powder materials under abrasive wear conditions

Abstract

Исследовано влияние добавок борида никеля (Ni 3 B) на фазо-структурообразование, физико-механические свойства и устойчивость к абразивному изнашиванию порошкового материала на основе системы «железо-высокоуглеродистый феррохром (35 мас.%)». Обнаружено, что добавки Ni 3 B обеспечивают формирование многофазной микрогетерогенной структуры материала матрично-наполненного типа, состоящей из хромистой стали и твердых включений сложных карбидов хрома и железа (таких, как Ме 3 С, Me 7 C 3 , Me 23 C 6 ) и боридов (FeB, Fe 2 B), повышающих микротвердость твердой составляющей от 8,34 до 11,65 ГПа. Также выявлено, что увеличение содержания легирующей добавки от 3,5 до 8,7 мас.% улучшает устойчивость материала к абразивному изнашиванию (от 6,9 до 12,2 км/мм) и снижает твердость (от 75 до 68 HRA) и прочность на изгиб (от 1560 до 844 МПа). Методом оптической профилометрии изучены топографические особенности морфологии изношенных поверхностей для оценки глубины и локального развития процесса разрушения поверхности образцов с использованием стандартизированных параметров шероховатости, вычисленных из 2D-и 3D-профилей. Установлено, что усредненные параметры шероховатости поверхности для материалов, легированных боридом никеля, составляют, мкм:

Influence of alloying (Cr, Fe, Ni) on the corrosion resistance of layers formed by electron-beam processing

“…Processing was carried out in the scanning mode according to the following parameters: electron beam energy -1.4 MeV; maximum power -100 kW; scan rate -5 Hz; speed of sample movement relative to the beam -10 mm/s; beam current -23 mA [14][15][16]. Amorphous boron (40 wt.%), Fe, Ni, Cr (10 wt.%), MgF2 (wt.50%) were used as a deposited powder mixture [17][18][19]. The tests to determine the corrosion resistance of materials were carried out by anodic etching in inhibited sulfuric acid and in an oxidizing environment with weight loss control [20][21][22].…”