Влияние вакуумно-диффузионного упрочнения на стойкость штампового инструмента для горячего деформирования

• Автор: Кравцова, Елена Александровна
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Тольятти
• Количество страниц: 209 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ СТОЙКОСТИ ШТАМПОВ ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ
1.1. Виды износа, причины выхода из строя и основные направления повышения стойкости штампов для горячего деформирования
1.2. Способы диффузионного упрочнения штампов и пути их совершенствования
1.2.1. Однокомпонентное насыщение штампов
1.2.2. Комплексное насыщение штампов
1.3. Выводы и определение направлений научных исследований
1.4. Основные задачи исследований
2. ОБОРУДОВАНИЕ, ОСНАСТКА, ПРИБОРЫ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Вакуумно-термическое оборудование
2.2. Материалы, оснастка, приборы и методика исследований
2.3. Обоснование выбора типового представителя для проведения исследований в промышленных условиях
2.4. Режимы вакуумно-диффузионного насыщения
2.5. Свойства поверхностных слоев штампового инструмента
2.6. Доверительная оценка результатов экспериментальных исследований
2.7. Методика расчета коэффициентов взаимной диффузии в бинарной системе
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЁВ ПОСЛЕ ВАКУУМНО-ДИФФУЗИОН-

НОГО УПРОЧНЕНИЯ ШТАМПОВОЙ СТАЛИ ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ
3.1. Вакуумно-диффузионное хромирование
3.1.1. Микроструктурные исследования и измерение микротвёрдости
3.1.2. Рентгеноструктурные исследования
3.1.3. Микрорентгеноспектральные исследования
3.1.4. Результаты расчета коэффициентов диффузии при

вакуумной металлизации
3.2. Вакуумно-диффузионная цементация
3.3. Вакуумно-диффузионное борирование
3.4. Вакуумно-диффузионное карбохромирование
3.5. Исследование влияния термоциклирования на процесс карбохромирования
3.6. Комплексное насыщение хромом и бором
3.7. Многокомпонентное насыщение штамповой стали
3.8. Выводы по результатам лабораторных исследований
4. РАЗРАБОТКА ЭФФЕКТИВНЫХ ТИПОВЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ВАКУУМНО-ДИФФУЗИОННОГО УПРОЧНЕНИЯ ШТАМПОВ ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ
4.1. Основные положения, заложенные в основу разработки эффективных технологий упрочнения штампов
4.2. Разработка технологий однокомпонентного вакуумнодиффузионного упрочнения
4.3. Разработка технологий двухкомпонентного вакуумнодиффузионного упрочнения

4.4. Разработка технологии трехкомпонентного вакуумнодиффузионного упрочнения и последующей термической обработки
4.4.1. Подготовка изделий к упрочнению и изготовление вставок диффузанта
4.4.2. Операции упрочнения и методы контроля
4.5. Взаимосвязь технологий вакуумно-диффузионного упрочнения с общей технологией изготовления штампов в условиях АОГАВТОВАЗ”150
4.6. Выводы по разработке эффективных типовых технологий вакуумно-диффузионного упрочнения штампов
5. РЕЗУЛЬТАТЫ СРАВНИТЕЛЬНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ ОПЫТНОЙ ПАРТИИ ШТАМПОВОГО ИНСТРУМЕНТА, ПОДВЕРГНУТОГО РАЗЛИЧНЫМ СПОСОБАМ И РЕЖИМАМ ВАКУУМНО-ДИФФУЗИОННОГО УПРОЧНЕНИЯ
5.1. Цель и условия испытаний
5.2. Результаты испытаний и их анализ
5.3 Выводы по итогам промышленных испытаний
6. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ СПОСОБА МНОГОКОМПОНЕНТНОГО ВАКУУМНО-ДИФФУЗИОННОГО УПРОЧНЕНИЯ ШТАМПОВ ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ЛИТЕРАТУРА ПРИЛОЖЕНИЯ
I. Акт полезности диссертационной работы
II. Расчёт ожидаемого экономического эффекта от внедрения в Металлургическое производство АО “АВТОВАЗ” многокомпонентного (по схеме С-Сг-В) вакуумно-диффузионного упрочнения матриц для горячего выдавливания клапанов

получить при хромировании в вакууме. Отмечается, что при этом способе рост толщины хромированного слоя в зависимости от температуры и времени более интенсивен, чем при других способах. Однако, сведений о диффузионном упрочнении штамповых сталей в вакууме чрезвычайно мало.
Наибольшее влияние на толщину хромосодержащего слоя оказывает температура насыщения. Особенно эффективно данный процесс протекает при температуре более 1000° С. Отмечено, что повышение температуры хромирования выше 1100° С приводит к интенсивному росту аустенитного зерна основы, что значительно снижает вязкость штамповых сталей, поэтому большинство исследователей принимают в качестве оптимальной температуры 1050... 1100° С. Однако целый ряд исследований по получению металлов с заданным размером зерна позволяет надеяться на практическую возможность высокотемпературного хромирования (более 1200° С), если будет найден рациональный способ получения зерна заданного размера в процессе последующей (после хромирования) обработки инструмента. Одним из таких способов является, например, термоциклирование.
В работе [12] отмечено, что диффузионное хромирование больше, чем азотирование и цементация, повышают стойкость штампов и форм литья под давлением, то есть при высоких температурах в условиях коррозии, износа и эрозии, но при отсутствии больших удельных нагрузок, ввиду малой толщины слоя. В результате хромирования, как показали испытания хромированной оснастки, проведенные как в лабораторных, так и в реальных производственных условиях [7, 12], повышается коррозионная стойкость, твердость штамповой стали, содержащей свыше 0,3...0,4% С и, особенно, ее разгаростойкость.
1.2.2. Комплексное насыщение штампов
Многокомпонентное поверхностное легирование обеспечивает более