Методами растровой электронной микроскопии и микрорентгеноспектрального анализа исследованы структура, фазовый и химический составы теплостойкого сплава, сформированного плазмой в среде азота с последующим высокотемпературным отпуском. Установлено, что в наплавленном сплаве основными фазами являются твердый раствор аlpha-железа и карбонитриды на основе железа, вольфрама, хрома, молибдена, алюминия (Fe_6W_6NC и AlN). Высокотемпературная обработка (четырехкратный высокотемпературный отпуск при температуре нагрева 580 °С и времени выдержки 1 ч) наплавленного покрытия приводит к росту параметра кристаллической решетки (с 2,866 до 2,89 А) и размеров областей когерентного рассеяния (с 25 до 100 нм), уменьшению внутренних упругих напряжений (с 1000 до 600 МПа). На поверхности наплавки наблюдается явно выраженная ориентированная дендритная структура. После наплавки и высокотемпературного отпуска ориентированная дендритная структура практически не просматривается. Распределение микротвердости по глубине наплавленного слоя в состоянии после наплавки характеризуется значительным разбросом значений при ее высоком среднем значении на поверхности 4,142 ГПа (дисперсия 1,0956) и средней части наплавки 5,153 ГПа (дисперсия 1,5697). Разброс значений микротвердости связан со сложным тепловым воздействием многослойной плазменной наплавки по винтовой линии и перемешиванием материала подложки с наплавляемым покрытием. Высокотемпературный отпуск приводит к выравниванию значений микротвердости и повышению ее среднего значения до 5,7 - 6,5 ГПа. Уточнена природа упрочнения наплавленного теплостойкого металла высокой твердости, дополнительно легированного азотом и алюминием. Основное упрочнение наплавленного металла происходит при высокотемпературном отпуске за счет увеличения количества карбидных и карбонитридных фаз и образования мелкодисперсного нитрида алюминия.
展开▼
