При абразивному зношуванні одним з основних критеріїв зносостійкості є висока твердість поверхневих шарів деталей, що працюють на знос. На даний час відомі різні способи отримання зносостійкого шару. Найбільш широко для цієї мети використовується різна наплавка: газова, індукційна, електродугова та інші [1]. Одним з найбільш ефективних методів отримання наплавленого металу є електродугове наплавлення порошковим дротом [2]. Тому розробка нового раціонального складу порошкового дроту, що забезпечує максимальну стійкість наплавленого металу в умовах абразивного зношування, є актуальним і своєчасним. Для отримання заданого хімічного складу і необхідних властивостей наплавленого металу різними методами проводять його легування.

У металах, наплавлених зносостійкими матеріалами, найбільш стійкі до зносу є карбіди. Однак і стійкість до зношування металевої матриці, що утримує карбіди, також має величезне значення. Найбільш сприятливою є мартенситно-аустенітна матриця, оскільки мартенсит добре чинить опір абразивному зношуванню, а аустеніт є в'язкою складової, що перешкоджає викришуванню карбідів. Тому збільшення стійкості наплавленого металу абразивному зношуванню досягається шляхом легування його різними методами, за допомогою яких утворюються тверді карбіди і в'язка металева матриця. Чим вище твердість карбідів, наявних в сплаві, тим вище його зносостійкість.

В якості карбідоутворюючих елементів до складу залізо-вуглецевих наплавлювальних матеріалів вводять: С, Сr, Тi, В, W, РЗМ і т.п. При цьому залізо утворює з вуглецем карбід Fе₃С, в якому може розчинятися значна кількість різних елементів [2].

Перспективним напрямком підвищення зносостійкості є отримання математичними методами складу наплавочного матеріалу, що має економну систему легування, виходячи з оптимального структурного і фазового складу сплаву для заданих умов зношування матеріалів. З урахуванням цього було розроблено склад самозахисного порошкового дроту для наплавлення виробів невеликих товщин з різних матеріалів. Метал, наплавлений цим дротом, являє собою сплав зі складною системою легування: Fe-C-Ti-Y-Mn-Si. В даному сплаві тільки ітрій є дорогим, проте його вміст коливається в невеликих межах, і не перевищує 0,24%. Кількість кожного з елементів визначали виходячи з його властивостей. Співвідношення елементів, які входять в дану систему, приймали достатнім для отримання наплавленого шару з необхідною структурою.

Розробку складу наплавленого металу здійснювали з використанням методу математичного планування експерименту [3]. При виборі оптимального складу здійснювали повний факторний експеримент типу 2³. Як фактори х₁, х₂, х₃ обрані вуглець, титан, ітрій – елементи, що найбільш ефективно впливають на підвищення зносостійкості сплавів. За параметр оптимізації y обрана відносна зносостійкість при абразивному зношуванні.В результаті був встановлений оптимальний склад наплавленого металу (у %): вуглець – 2,00; титан – 2,40; ітрій – 0,24.