50

Рис. 6.14. Температурна залежність коефіцієнта теплопровідності сталей: /- 5ХНМ; 2- ШХ15СГ; З- 4Х5МФС; 4- ДИ23 у вихідному стані (о) і після електронно-променевого оплавлення (б)

200

t. °С

Характер виділення тепла в глибині металу залежить від енергії електронів. Використання релятивістських електронних променів має низку особливостей порівняно із застосуванням променя, прискореного напругою від десятків до сотень кіловольт. Це дає змогу нагрівати поверхневий шар виробу на всю товщину внаслідок прямого виділення енергії електронів, які гальмуються, без теплоперенесення з поверхні. При цьому товщина шару залежно від значень енергій електронів суттєво зростає (в залізі — від 27 мкм при енергії електронів 100 кеВ до 5,7 мм при 10 МеВ). Максимальна кількість тепла виділяється на глибині, яка досягає приблизно 1/3 довжини пробігу електронів.

Спостерігаються нерівномірне енерговиділення і різна кінетика нагрівання структурних складових, наприклад матриці і карбідів.

При електронно-променевому оплавленні в режимах рафінування і загартування з рідкого стану переплавлення сталей та сплавів приводить до виділення газів і 30—75 % неметалевих включень. Розподіл включень, які залишилися, є більш рівномірними, і вони зменшуються за розмірами. Це покращує комплекс фізико-механічних характеристик матеріалів: підвищуються густина, ударна в'язкість, теплопровідність, контактне витримування, зменшується схильність до гарячого тріщиноутворення. Наприклад, стійкість інструменту зі сталей електронно-променевого переплавлення для холодного і гарячого деформування зростає па 70—155 %.

На рис. 6.14 як приклад показана температурна залежність коефіцієнта теплопровідності різних сталей у вихідному стані і після елекгронно-променевого оплавлення.