Физико-химические условия комплексного насыщения углеродистой стали 45 кремнием и хромом в среде хлора

С использованием пакета прикладных программ с базой термодинамических данных был проведен теоретический анализ физико-химических условий комплексного насыщения сталей кремнием и хромом в среде хлора в замкнутом реакционном пространстве при пониженном давлении среды. Выявлено влияние состава исходных компонентов насыщающей смеси на равновесные составы газовой и конденсированной фаз процесса хромосилицирования. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность одновременного переноса кремния и хрома на поверхность обрабатываемой стали в среде хлора и образования на ней при принятых условиях насыщения комплексных диффузионных слоев на основе кремния и хрома. Проведено одновременное насыщение стали 45 хромом и кремнием в атмосфере хлора на протяжении шести часов при температуре 1323 К и давлении газовой фазы 102 Па. Рентгеноструктурными исследованиями установлено, что при принятых условиях насыщения на поверхности стали 45 образуются диффузионные слои толщиной 90–100 мкм, фазовый состав которых отвечает соответствующим карбидам хрома Cr23C6 и Cr7C3, легированных кремнием (внешний слой покрытия), и твердому раствору хрома и кремния в a-железе (внутренний слой покрытия). Микрорентгеноструктурным анализом установлено, что во внешней зоне покрытия, на основе карбида хрома Сr23C6, содержится до 52,87 % ат. хрома, кроме этого в нем растворяется небольшое количество кремния (до 0,15 % ат.) и железа (до 15,73 % ат.). Непосредственно под ней располагается зона на основе a-железа, которая содержит 9,87–5,55 % ат. хрома, 8,15–3,89% ат. кремния, 72,47–84,69% ат. железа.

Год издания: 
2014
Номер: 
6
УДК: 
621.785:669.046
С. 102–105., Іл. 2. Табл. 1. Бібліогр.: 9 назв.
Литература: 

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.

Транслитерированый список литературы: 

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.

Полнотекстовый документSize
2014-6-14.pdf231.24 KB

Тематичні розділи журналу

,