Диффузионное хромосилицирование изделий из горячедеформированных порошковых материалов

• Автор: Шарипзянова, Гюзель Харрясовна
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 145 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
1. ДИФФУЗИОННОЕ ХРОМОСИЛИЦИРОВАНИЕ
1.1. Диффузионные процессы при химико-термической обработке металлов и сплавов
1.1.1. Диффузионные процессы при хромосилицировании металлов и сплавов
1.1.2. Классификация и сравнительная оценка методов диффузионного насыщения поверхности металлов кремнием и хромом
1.1.3. Методы интенсификации химико-термической обработки металлов и сплавов и их влияние на диффузионные процессы
1.2. Основные способы изменения.свойств поверхности
1.3. Особенности формирования диффузионных слоев
горячедеформированных порошковых материалов на основе железа
1.4. Выводы, цель и задачи исследования
2. МАТЕРИАЛЫ, ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ:
2.1. Характеристики исходных порошков
2.1.1. Характеристики железных и низколегированных порошков
2.1.2. Характеристики углеродсодержащих компонентов
2.1.3. Характеристики материалов, выбранных для проведения комплексного диффузионного хромосилицирования горячедеформированных порошковых материалов на основе железа
2.2. Оборудование, оснастка и технология изготовления образцов
2.2.1. Описание технологических процессов изготовления образцов
2.2.2. Оборудование и оснастка для изготовления образцов
2.3. Оборудование и методика изучения структуры и свойств
2.3.1. Металлографические исследования
2.3.2. Электронная.микроскопия
2.3.3. Микрорентгеноспектральный анализ
2.3.4. Рентгеноструктурный анализ
2.4. Оборудование и методики изучения свойств
2.4.1. Механические испытания, исследование износостойкости и испытания на трещиностойкость
2.4.2. Определение общей и поверхностной
пористости
2.4.3. Испытания на коррозионную стойкость
2.4.4. Испытания на изгиб
2.4.5. Испытания на ударную вязкость
2.4.6. Испытания на усталостную долговечность
2.5. Определение комплексного влияния технологических параметров диффузионного хромосилицирования на толщину диффузионного слоя методом математического планирования
3. ИСС ЛЕДОВ АНИЕ ПРОЦЕССОВ ДИФФУЗИОННОГО ХРОМОСИЛИЦИРОВАНИЯ' ГОРЯЧЕДЕФОРМИРОВАННЫХ
ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ
ЖЕЛЕЗА
3.1.Структура и состав хромосилицированных горячедеформированных 66. порошковых материаловша основе железа
3.2. Исследование параметров* диффузионного' хромосилицирования горячедеформированных порошковых материалов на основе железа 81*
3.3. Выбор параметров диффузионного хромосилицирования в расплаве солей с индукционным нагревом
3.4. Влияние режимов ДХС на показатели качества поверхностного слоя
и свойства горячедеформированных порошковых материалов на основе 104 железа
3.5. Выводы
4. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ* ХРОМОСИЛИЦИРОВАННЫХ ГОРЯЧЕДЕФОРМИРОВАННЫХ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА
4.1. Механические свойства хромосилицированных
горячедеформированных порошковых материалов на основе железа
4.2. Износостойкость хромосилицированных горячедеформированных
порошковых материалов на основе железа
4.3. Коррозионная стойкость хромосилицированных
горячедеформированных порошковых материалов на основе железа
4.4. Выводы
5. ПРОМЫШЛЕННАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Последние десятилетия характеризуются прогрессом в области создания новых типов порошковых материалов - конструкционных, триботехнических, композиционных, инструментальных, магнитных, коррозионностойких, керамических и других. Расширяется объем их применения в сельскохозяйственном машиностроении, станко-инструментальной
промышленности, автомобиле- и приборостроении, микроэлектронике, атомной энергетике, космической и вычислительной микроэлектронике и других отраслях народного хозяйства, за счет создания необходимого комплекса эксплуатационных свойств. Многочисленные технологические процессы порошковой металлургии позволяют снизить расход материала, энергоемкость производства, автоматизировать технологический процесс и обеспечить заданные свойства получаемой продукции. При этом достаточно уменьшить расход дорогих легирующих элементов и в тоже время создать на поверхности деталей функциональные покрытия.
Одним из перспективных направлений повышения надежности, долговечности, износостойкости и коррозионной стойкости изделий как из литых и штампованных, так и из порошковых материалов, является химикотермическая обработка и, в частности, диффузионное хромосилицирование, как один из ее методов. Применительно к порошковым изделиям промышленное использование химико-термической обработки нашло при их цементации, нитроцементации и азотировании. Гораздо реже используется диффузионное хромирование, силицирование, борирование, алитирование из состава засыпок. Хотя очевидно, что применение химико-термической обработки для изделий из горячедеформированных порошковых материалов должно быть особенно эффективно, так как, благодаря структурным особенностям (большая протяженность и развитость границ зерен, повышенная концентрация вакансий и др.), они обладают большей диффузионной восприимчивостью. Это позволит значительно интенсифицировать процесс диффузионного насыщения изделий

частиц порошков составлял 20...200 мкм. Химический состав железных порошков приведен в табл. 2.1.
Таблица
Химический состав железных порошков
Массовая доля элемента, % , не более Марка
11ЖВ 2.160:26 ПЖР 2:200.28 ПРН2 ПРН2М ПЖН4Д2М
Бе Основа
№ 0,43 - 1,6...2 1,6...2 3,5...4
Мо 0,007 - - Д о о" 0,45...0
Си 0,044 - 0,3 0,3 1,3...1
С 0,027 0,02 од ОД 0
81 0,018 0,05 0,05 0,05 0
Мп 0,353 0,15 0,15 0Д5 0
Сг - - од 0,1
8 0,019 0,02 0;03 0,03 0
Р 0,01 0,02 0,03 0,03 0
О 0,'347 0,2 0,2 0,2 0
Нерастворимый остаток 0,25 - 0,25
2.1.2. Характеристики углеродсодержащих компонентов

Основным легирующим элементом исследуемых материалов является углерод, вводившийся в шихту в составе порошков следующих углеродсодержащих компонентов:
-ГК-1 (ГОСТ 4404-78), графитный карандашный;
- ГИСМ (ТУ 48-20-54-84), графит искусственный специальный малозольный, производства ОАО «ГРАФИТЕЛ», г. Москва.
2.1.3. Характеристики материалов, выбранных для проведения диффузионного хромосилицирования горячедеформированных порошковых материалов на основе железа
В качестве компонентов для диффузионного многокомпонентного насыщения были выбраны следующие материалы ферросилиций, феррохром, ферросиликохром производства Челябинского электрометаллургического