Фізико-хімічні умови комплексного насичення вуглецевої сталі 45 кремнієм та хромом у середовищі хлору

З використанням пакету прикладних програм з базою термодинамічних даних було проведено теоретичний аналіз фізико-хімічних умов комплексного насичення сталей кремнієм і хромом у середовищі хлору в замкнутому реакційному просторі за умов пониженого тиску середовища. Виявлено вплив складу вихідних компонентів насичувальної суміші на рівноважні склади газової та конденсованої фаз процесу хромосиліціювання. Теоретично обґрунтовано й експериментально підтверджено ймовірність одночасного перенесення кремнію та хрому на поверхню сталі, що обробляють у середовищі хлору, та утворення на ній у прийнятих умовах насичення комплексних дифузійних шарів на основі кремнію та хрому. Проведено одночасне насичення сталі 45 хромом та кремнієм в атмосфері хлору протягом шести годин при температурі 1323 К та тиску газової фази 102 Па. Рентгеноструктурними дослідженнями встановлено, що при прийнятих умовах насичення на поверхні сталі 45 утворюється дифузійний шар товщиною 90–100 мкм, фазовий склад яких відповідає карбідам хрому Cr23C6 і Cr7C3, легованих кремнієм (зовнішній шар покриття), та твердому розчину хрому та кремнію в a-залізі (внутрішній шар покриття). Мікрорентгеноспектральним аналізом встановлено, що на зовнішній зоні покриття, на основі карбідів хрому Сr23C6, міститься до 52,87 % ат. хрому, крім того в ній розчиняється невелика кількість кремнію (до 0,15 % ат.) та залізо (до 15,73 % ат.). Безпосередньо під нею розташовується зона на основі a-заліза, яка містить 9,87–5,55 % ат. хрому, 8,15–3,89 % ат. кремнію, 72,47– 84,69 % ат. заліза.

Рік видання: 
2014
Номер: 
6
УДК: 
621.785:669.046
С. 102–105., Іл. 2. Табл. 1. Бібліогр.: 9 назв.
Література: 

1. Карбідні покриття на сталях і твердих сплавах / Лоскутов В.Ф., Хижняк В.Г., Погребова І.С. та ін. — Тернопіль: Лілея, 1998. — 144 с.
2. Земсков Г.В., Коган Р.А. Многокомпонентное диффузионное насыщение металлов и сплавов. — M.: Металлургия, 1978. — 208 с.
3. Мельник П.И. Диффузионное насыщение железа и твердофазные превращения в сплавах. — М.: Металлургия, 1993. — 128 с.
4. Ворошнин Л.Г., Менделеева О.Л., Сметкин В.А. Теория и технология химико-термической обработки. — Минск: Новое знание, 2010. — 304 с.
5. Патент України на винахід 50193А, МПК (2002) С23С12/00. Спосіб нанесення карбідних покриттів / Лоскутов В.Ф., Бобина М.М, Лоскутова Т.В. та ін.; Вл. НТУУ “КПІ”; Заявл. 16.11.2001; Опубл. 15.10.2002, Бюл. № 10.
6. Синярев Г.Б., Ватолин П.О., Трусов Б.Г. Использование ЭВМ для термодинамических расчетов металлургических процессов. — М.: Наука, 1982. — 264 с.
7. Похмурский В.И., Мокрова Л.М., Далисов В.Б. Распределение элементов в диффузионных слоях при хромосилицировании // Защитные покрытия на металлах. — 1973. — № 7. — С. 144—146.
8. Хижняк В.Г., Погребова І.С., Янцевич К.В. Оцінка реакційного середовища, склад та структура покриттів ванадію та кремнію на залізі та сталях // Наук. вісті НТУУ “КПІ”. — 2003. — № 3. — С. 77—81.
9. Микроструктура, химический и фазовый состав хромосилицидных покрытий на углеродистых сталях / Чергнега С.М., Погребова И.С., Янцевич К.В. и др. // Порошк. металлургия. — 2005. — № 1/2. — С. 23—30.

Список літератури у транслітерації: 

1. Karbidni pokrytti͡a na stali͡akh i tverdykh splavakh / Loskutov V.F., Khyz͡hni͡ak V.H., Pohrebova I.S., Horbati͡uk R.M., Bochar I.Ĭ. – Ternopil′: Lilei͡a, 1998. – 144 s.
2. Zemskov G.V., Kogan R.A. Mnogokomponentnoe diffuzionnoe nasyshchenie metallov i splavov. – M.: Metallurgii͡a, 1978. – 208 s.
3. Mel'nik P.I. Diffuzionnoe nasyshchenie zheleza i tverdofaznye prevrashchenii͡a v splavakh. – M.: Metallurgii͡a, 1993. – 128 s.
4. Voroshnin L.G., Mendeleeva O.L., Smetkin V.A. Teorii͡a i tekhnologii͡a khimiko-termicheskoĭ obrabotki. – Minsk: Novoe znanie, 2010. – 304 s.
5. Patent Ukraïny na vynakhid 50193A, MPK (2002) S23S12/00. Sposib nanesenni͡a karbidnykh pokryttiv / Loskutov V.F., Bobyna M.M, Loskutova T.V., Pohrebova I.S., I͡ant͡sevych K.V., Nesterenko I͡u.V.; Vl. NTUU “KPI”; Zai͡avl. 16.11.2001; Opubl. 15.10.2002, Bi͡ul. # 10.
6. Sini͡arev G.B., Vatolin P.O., Trusov B.G. Ispol'zovanie ĖVM dli͡a termodinamicheskikh raschetov metallurgicheskikh prot͡sessov. – M.: Nauka, 1982. – 264 s.
7. Pokhmurskiĭ V.I., Mokrova L.M., Dalisov V.B. Raspredelenie ėlementov v diffuzionnykh sloi͡akh pri khromosilit͡sirovanii // Zashchitnye pokrytii͡a na metallakh. – 1973. – # 7. – S. 144–146.
8. Khyz͡hni͡ak V.H., Pohrebova I.S., I͡ant͡sevych K.V. Ot͡sinka reakt͡siĭnoho seredovyshcha, sklad ta struktura pokryttiv vanadii͡u ta kremnii͡u na zalizi ta stali͡akh // Nauk. visti NTUU “KPI”. – 2003. – # 3. – S. 77–81.
9. Chergnega S.M., Pogrebova I.S., I͡Ant͡sevich K.V. i dr. Mikrostruktura, khimicheskiĭ i fazovyĭ sostav khromosilit͡sidnykh pokrytiĭ na uglerodistykh stali͡akh // Poroshk. metallurgii͡a. – 2005. – # 1/2. – S. 23–30.

Текст статтіРозмір
2014-6-14.pdf231.24 КБ

Тематичні розділи журналу

,