satНАУКА и ТЕХНИКАScience & Technique2227-10312414-0392Belarusian National Technical Universitysat-781Research ArticleМЕТАЛЛУРГИЯ. МЕТАЛЛООБРАБОТКА. МАШИНОСТРОЕНИЕMETALLURGY. МЕТАL WORKING. MECHANICAL ENGINEERINGВЗАИМНАЯ РАСТВОРИМОСТЬ КАРБИДОВ В МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ДИФФУЗИОННЫХ СЛОЯХ, ОБРАЗОВАННЫХ НА ТВЕРДОМ СПЛАВЕMUTUAL SOLUBILITY ОF CARBIDES WITHIN MULTICOMPONENT DIFFUSIVE COATINGS ОN HARD ALLOYSШматовА. А.ShmatovA. A.

Кандидат технических наук

sat@bntu.byПобережныйС. В.PoberezhnyS. V.

Кандидат технических наук

sat@bntu.byБелорусский национальный технический университетBelarusian National Technical UniversityИнститут порошковой металлургии НАН Беларуси200806082008044351Copyright © Шматов А.А., Побережный С.В., 20082008Шматов А.А., Побережный С.В.Shmatov A.A., Poberezhny S.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sat.bntu.by/jour/article/view/781

Выполнена оптимизация составов насыщающих смесей по износостойкости диффузионных карбидных слоев на твердом сплаве Т15К6 (79 % WC, 15 % TiC и 6 % Co) в четырех трехкомпонентных системах на основе Cr–Ti–V, Cr–V–Mo, Cr–Ti–Mo и Cr–V–Nb. Используя математические модели построены диаграммы «состав–свойства». Оптимальное трехкомпонентное насыщение твердого сплава карбидообразующими элементами позволяет повысить его работоспособность по сравнению с однокомпонентным (Сr, Ti, V, Nb) в 2,2–3,1 раза. Такое значительное улучшение износостойкости трехкомпонентных диффузионных карбидных покрытий достигается путем формирования гетерогенной структуры на основе сложно легированных карбидов металлов IV-VI групп, в которых взаимно растворены 2–30 % одного или двух насыщающих элементов.

An optimization of powder mixtures has been performed with respect to wear resistance of  diffusive carbide coatings on hard alloy Т15К6 (79% WC, 15% TiC and 6% Co) for four three-component systems, viz. Cr–Ti–V, Cr–V–Mo, Cr–Ti–Mo and Cr–V–Nb,). The «composition-properties» diagrams have been plotted using the obtained mathematical models. Optimum three-component diffusive saturation of a hard alloy using carbide-forming elements permits to increase its service life by the factor of 2.2–3.1 as compared with one-component saturation. This significant improvement of wear resistance of three-component diffusive carbide coatings is due to formation of heterogeneous microstructure containing complex alloyed carbides of IV-VI-group metals with 2–30% mutually soluble one- or two- saturating elements.

 

ReferencesГольдшмидт, Х. Дж. Сплавы внедрения / Х. Дж. Гольдшмидт. – М. : Мир, 1971. – 424 с.Гольдшмидт, Х. Дж. Сплавы внедрения / Х. Дж. Гольдшмидт. – М. : Мир, 1971. – 424 с.Самсонов, Г. В. Физическое материаловедение карбидов / Г. В. Самсонов, Г. Ш. Упадхая, B. C. Нешпор. – Киев : Наук. думка, 1974. – 456 с.Самсонов, Г. В. Физическое материаловедение карбидов / Г. В. Самсонов, Г. Ш. Упадхая, B. C. Нешпор. – Киев : Наук. думка, 1974. – 456 с.Урусов, В.С. Теория изоморфной смесимости / В. С. Урусов. – М. : Наука, 1977. – 253 с.Урусов, В.С. Теория изоморфной смесимости / В. С. Урусов. – М. : Наука, 1977. – 253 с.Юм-Розери, В. Введение в физическое металловедение / В. Юм-Розери. – М. : Металлургия, 1965. – 204 с.Юм-Розери, В. Введение в физическое металловедение / В. Юм-Розери. – М. : Металлургия, 1965. – 204 с.Макаров, Е. С. Изоморфизм атомов в кристаллах / Е. С. Макаров. – М. : Атомиздат, 1973. – 288 с.Макаров, Е. С. Изоморфизм атомов в кристаллах / Е. С. Макаров. – М. : Атомиздат, 1973. – 288 с.Гусев, А. И. Энергия упругой деформации кристаллической решетки при образовании твердых растворов карбидов и нитридов переходных металлов / А. И. Гусев, Г. И. Швейкин // Известия АН СССР. Неорганические материалы. – 1976. – № 8. – C. 1565–1570.Гусев, А. И. Энергия упругой деформации кристаллической решетки при образовании твердых растворов карбидов и нитридов переходных металлов / А. И. Гусев, Г. И. Швейкин // Известия АН СССР. Неорганические материалы. – 1976. – № 8. – C. 1565–1570.Корнилов, И. И. Металлиды и взаимодействие между ними / И. И. Корнилов. – М. : Наука, 1964. – 192 с.Корнилов, И. И. Металлиды и взаимодействие между ними / И. И. Корнилов. – М. : Наука, 1964. – 192 с.Самсонов, Г. В. Конфигурационная модель вещества / Г. В. Самсонов, И. Ф. Прядко, Л. Ф. Прядко. – Киев : Наук. думка, 1971. – 230 с.Самсонов, Г. В. Конфигурационная модель вещества / Г. В. Самсонов, И. Ф. Прядко, Л. Ф. Прядко. – Киев : Наук. думка, 1971. – 230 с.Структура, фазовый состав износостойких покрытий (Ti, Zr)C, полученных магнетронным способом / О. В. Гу-сев [и др.] // Поверхностные слои, точность и эксплуатационные свойства деталей машин: тез. докл. семин., Москва, 25 мая 1990 г. – М., 1990. – С. 36.Структура, фазовый состав износостойких покрытий (Ti, Zr)C, полученных магнетронным способом / О. В. Гу-сев [и др.] // Поверхностные слои, точность и эксплуатационные свойства деталей машин: тез. докл. семин., Москва, 25 мая 1990 г. – М., 1990. – С. 36.Громов, Ю. Н. Хромотитанирование порошковых твердых сплавов / Ю. Н. Громов, Н. Я. Кудрявцева, В. В. Котляров // Изв. вузов. Черная металлургия. – 1990. – № 10. – С. 40–41.Громов, Ю. Н. Хромотитанирование порошковых твердых сплавов / Ю. Н. Громов, Н. Я. Кудрявцева, В. В. Котляров // Изв. вузов. Черная металлургия. – 1990. – № 10. – С. 40–41.Ленская, Т. Г. Диффузионное взаимодействие в системе твердый сплав с покрытием – обрабатываемый материал / Т. Г. Ленская // Исследование твердых сплавов / ВНИИТС. – М., 1991. – С. 151–155.Ленская, Т. Г. Диффузионное взаимодействие в системе твердый сплав с покрытием – обрабатываемый материал / Т. Г. Ленская // Исследование твердых сплавов / ВНИИТС. – М., 1991. – С. 151–155.Хижняк, В. Г. Нанесение защитных покрытий на безвольфрамовые твердые сплавы / В. Г. Хижняк, М. В. Карпец, В. Ю. Долгих // Порошковая металлургия (Киев). – 2003. – № 9. – С. 118–123.Хижняк, В. Г. Нанесение защитных покрытий на безвольфрамовые твердые сплавы / В. Г. Хижняк, М. В. Карпец, В. Ю. Долгих // Порошковая металлургия (Киев). – 2003. – № 9. – С. 118–123.Хижняк, В. Г. Нанесение карбидных покрытий на безвольфрамовые твердые сплавы / В. Г. Хижняк, В. Ю. Дол-гих, В. И. Король // Изв. вузов. Черная металлургия. – 2002. – № 1. – С. 75–76.Хижняк, В. Г. Нанесение карбидных покрытий на безвольфрамовые твердые сплавы / В. Г. Хижняк, В. Ю. Дол-гих, В. И. Король // Изв. вузов. Черная металлургия. – 2002. – № 1. – С. 75–76.Громов, Ю. Н. Химико-термическая обработка сталей и сплавов / Ю. Н. Громов, Н. Я. Кудрявцева, В. А. Котофеев // Химические методы обработки поверхностей неорганических материалов: тез. докл. 3-го Всесоюзн. семинара, Москва, 23–24 мая 1991 г. – М., 1991. – С. 44.Громов, Ю. Н. Химико-термическая обработка сталей и сплавов / Ю. Н. Громов, Н. Я. Кудрявцева, В. А. Котофеев // Химические методы обработки поверхностей неорганических материалов: тез. докл. 3-го Всесоюзн. семинара, Москва, 23–24 мая 1991 г. – М., 1991. – С. 44.Шматов, А. А. Многокомпонентное диффузионное насыщение твердых сплавов карбидообразующими металлами / А. А. Шматов, С. В. Побережный // Порошковая металлургия. – 2007. – № 30. – С. 252–257.Шматов, А. А. Многокомпонентное диффузионное насыщение твердых сплавов карбидообразующими металлами / А. А. Шматов, С. В. Побережный // Порошковая металлургия. – 2007. – № 30. – С. 252–257.Шматов, А. А. Структура и фазовый состав диффузионных Сr–Ti–Мо карбидных слоев на твердом сплаве / А. А. Шматов, С. В. Побережный // Вестник Брестского государственного технического университета. – 2007. – № 4. – С. 17–22.Шматов, А. А. Структура и фазовый состав диффузионных Сr–Ti–Мо карбидных слоев на твердом сплаве / А. А. Шматов, С. В. Побережный // Вестник Брестского государственного технического университета. – 2007. – № 4. – С. 17–22.Шматов, А. А. Сопротивляемость изнашиванию диффузионных Сr–Ti–Мо и Сr–V–Nb карбидных слоев, полученных на твердом сплаве / А. А. Шматов, С. В. Побережный // Сварка и родственные технологии. – 2007. – № 9. – С. 15–23.Шматов, А. А. Сопротивляемость изнашиванию диффузионных Сr–Ti–Мо и Сr–V–Nb карбидных слоев, полученных на твердом сплаве / А. А. Шматов, С. В. Побережный // Сварка и родственные технологии. – 2007. – № 9. – С. 15–23.Многокомпонентные диффузионные карбидные покрытия на железоуглеродистых сплавах / Л. Г. Ворошнин [и др.]. – Минск : БНТУ, 2007. – 470 с.Многокомпонентные диффузионные карбидные покрытия на железоуглеродистых сплавах / Л. Г. Ворошнин [и др.]. – Минск : БНТУ, 2007. – 470 с.Hocking, М. G. Metallic and Ceramic Coatings. Production, Properties and Applications / М. G. Hocking, V. Vasantasree, P. S. Sidky. – London, New York, 2000. – 518 р.Hocking, М. G. Metallic and Ceramic Coatings. Production, Properties and Applications / М. G. Hocking, V. Vasantasree, P. S. Sidky. – London, New York, 2000. – 518 р.Новик, Ф. С. Математические методы планирования экспериментов в металловедении. Раздел III / Ф. С. Новик. – М. : МиСИС, 1970. – 106 с.Новик, Ф. С. Математические методы планирования экспериментов в металловедении. Раздел III / Ф. С. Новик. – М. : МиСИС, 1970. – 106 с.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.