Формирование наноразмерной полигонизационной субструктуры в напыленных электродуговых покрытиях

Abstract

В работе изучена возможность формирования термически устойчивой наноразмерной полигонизационной субструктуры в напыленных электродуговых покрытиях из проволок марок Св-08Г2С и 12Х18Н10Т путем дополнительной деформации и предрекристаллизационной термической обработки. Показано, что проведение дополнительной деформации покрытий на 15…40% позволяет повысить длительность выдержки при термической обработке до 90…180мин без существенного падения твердости за счет снижения подвижности полигонизационных субграниц. Установлено, что размер областей когерентного рассеяния (ОКР) как деформированных, так и покрытий без деформации после проведения термической обработки (которая обеспечивает максимальную твердость) в 1,5...3,0 раза меньше, чем в состоянии после напыления. При увеличении продолжительности выдержки деформированных покрытий до 150 мин, размер их ОКР благодаря снижению подвижности субграниц увеличивается незначительно, что коррелируется с незначительным уменьшением твердости. В итоге проведение дополнительной деформации на 40 и 15% и последующей термической обработки напыленных электродуговых покрытий из СВ-08Г2С и 12Х18Н10Т позволяет формировать термически устойчивую наноразмерную полигонизационную субструктуру, которая обеспечивает повышенную твердость по сравнению с напыленным состоянием на 75 и 54%, соответственно.

У роботі вивчена можливість формування термічно стійкої нанорозмірної полігонізаціоної субструктури в напиленних електродугових покриттях з дротів марок Св-08Г2С і 12Х18Н10Т шляхом додаткової деформації і предрекристалізаціоної термічної обробки. Показано, що проведення додаткової деформації покриттів на 15...40% дозволяє підвищити тривалість витримки при термічній обробці до 90...180 хв без істотного падіння твердості за рахунок зниження рухливості полігонізаційних субграниць. Встановлено, що розмір областей когерентного розсіювання (ОКР) як деформованих, так і покриттів без деформації після проведення термічної обробки (яка забезпечує максимальну твердість) в 1,5...3,0 рази менше, ніж в стані після напилення. При збільшенні тривалості витримки деформованих покриттів до 150хв, розмір їх ОКР завдяки зниженню рухливості субграниць збільшується незначно, що корелюється з незначним зменшенням твердості. В результаті проведення додаткової деформації на 40 і 15% і подальшої термічної обробки напилюванних електродугових покриттів з СВ-08Г2С і 12Х18Н10Т дозволяє формувати термічно стійку нанорозмірну полігонізаційну субструктуру, яка забезпечує підвищену твердість у порівнянні з напиленним станом на 75 і 54%, відповідно.

In the work the possibility of forming a thermally stable nanodimensional polygonization substructure in the sprayed electric arc coatings of Sv-08G2S and 12Kh18N10T wires was studied applying the additional deformation and pre-recrystallization heat treatment. It was shown that carrying out additional deformation of coatings allows 15–40% increasing the duration of holding at heat treatment of up to 90–180 min without a significant deterioration in hardness due to decrease in the mobility of polygonization subboundaries. It was established that the size of the coherent scattering regions (CSR) of both deformed coatings, as well as coatings without deformation after performing the heat treatment (which provides the maximum hardness) is 1.5–3.0 times smaller than that in the state after spraying. With an increase in duration of holding the deformed coatings up to 150 min, the size of their CSR due to reduced mobility of subboundaries increases slightly, that is correlated with the slight decrease in hardness. As a result, carrying out the additional deformation by 40 and 15% and the subsequent heat treatment of the sprayed electric arc coatings of Sv-08G2S and 12Kh18N10T allows forming a thermally stable nanodimensional polygonization substructure, which provides an increased hardness as compared to the sprayed state by 75 and 54%, respectively.