Physical and Chemical Conditions of Complex Saturation Carbon Steel 45 by Silicon and Chrome in Medium of Chlorine

The package of the applied programs with base of the thermodynamic data was used and the theoretical analysis of physical and chemical conditions of complex saturation carbon steel by silicon and chrome in medium of chlorine in the closed reactionary space was carried out at the lowered pressure of a gas phase. The influence of structure of initial components of a sating mix on equilibrium structure gas and condensed of phases of process chromosilicided is revealed. It was theoretically proved that the opportunity of simultaneous application of chrome and silicon on a surface of steel and appearance on steel in medium of chlorine complex diffusion layers is experimentally confirmed based on chrome and silicon. Simultaneous saturation of steel 45 chrome and silicon in chlorine atmosphere for 6 hours at a temperature of 1323 K and a pressure of 102 Pa of the gas phase was carried out in this work. The X-ray diffraction studies, it was found that under the assumed conditions of saturation on the steel surface 45 formed diffusion layer thickness of 90–100 microns, which corresponds to the phase of the corresponding chromium carbides Cr23C6 and Cr7C3, doped silicon (outer coat coatings) and a solid solution of chromium and silicon in α-iron (an inner coatings layer). Using micro X-ray analysis, it was found that the outer zone of the coating of chromium carbide Cr23C6 contains up to 52.87 atomic % chromium, except that it dissolves a small amount of silicon (0.15 % atm.) and iron (up to 15.73 % at.). Located directly underneath the zone based on α-iron which contains 9.87–5.55 % at. chromium, 8.15–3.89 % at. silicon 72.47–84.69 % at. iron.

Publication year: 
2014
Issue: 
6
УДК: 
621.785:669.046
С. 102–105., Іл. 2. Табл. 1. Бібліогр.: 9 назв.
References: 

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.

References [transliteration]: 

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.

AttachmentSize
2014-6-14.pdf231.24 KB

Тематичні розділи журналу

,