Разработка технологии формирования наноструктурированного азотированного слоя конструкционных сталей для повышения их износостойкости

• Автор: Березина, Екатерина Валерьевна
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 210 с. : ил.

ГЛАВА 1. Аналитический обзор. Структура и износостойкость

азотированных сталей и сплавов

1.1 Структурные факторы износостойкости

металлических материалов

1.1.1 .Влияние типа кристаллической структуры

на характеристики трения и износа

1.1.2. Структурные и фазовые превращения

в поверхностных слоях при трении

1.1.3. Особенности пластической деформации поверхностных слоев металлических материалов при трении

1.1.4. Структурные критерии внешнего трения

1.2. Структурные и фазовые превращения в поверхностных слоях сталей при азотировании
1.2.1. Диаграмма состояния железо - азот
1.2.2. Влияние предварительной обработки поверхности на структурные изменения при азотировании
1.2.3. Влияние режимов азотирования на структуру и свойства сталей
1.3. Структура и триботехнические характеристики азотированных сталей
1.3.1. Износостойкость азотированных сталей при трении
1.3.2. Контактная долговечность азотированных сталей

1.4. Свойства нанокристаллических материалов
1.4.1. Особенности структурных и фазовых превращений
1.4.2. Применение нанотехнологий в триботехнике
Выводы по главе
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
ГЛАВА 2. Материалы и методики экспериментального
исследования
2.1. Материалы исследования
2.2. Методы обработки образцов сталей и сплавов
2.3. Методы механических испытаний
2.3.1. Статические методы определения твердости
2.3.2. Методики триботехнических испытаний
2.4. Методы структурных исследований
Выводы по главе
ГЛАВА 3. Сравнительная оценка влияния азотирования и
цементации на характеристики пар трения скольжения при изменении давления и скорости движения
3.1. Влияние внешнего давления на характеристики
пары трения
3.2. Влияние скорости скольжения на характеристики пары трения
Выводы по главе
ГЛАВА 4. Влияние температуры предварительного отпуска на структуру и износостойкость азотированной
стали
4.1. Структура поверхностного слоя азотированной
стали 38Х2МЮА

4.2. Триботехнические характеристики азотированной
стали и твердость поверхностных слоев
4.3. Структурные изменения в поверхностных слоях
азотированной стали при трении
4.4. Обсуждение результатов исследования
ГЛАВА 5. Влияние режимов азотирования и структуры
поверхностного слоя на триботехнические характеристики
5.1. Структура и износостойкость стали после
азотирования при 550°С
5.2. Влияние температуры и времени азотирования
на структуру и износостойкость поверхностного слоя
5.3. Обсуждение результатов исследования
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

Ш, 25Х5М), азотированных при различных температурно-временных параметрах, максимальную износостойкость имеет азотированный слой, содержащий дисперсные некогерентные нитриды легирующих элементов. Эти нитриды создают меньший уровень микродеформации решетки матрицы и меньшую твердость, чем когерентные. Снижение уровня микродеформации азотированного а-твердого раствора повышает способность стали пластически деформироваться в процессе трения без разрушения.
В [61-66] приведен экспериментальный материал по сравнительной оценке триботехнических характеристик пар трения из разных конструкционных материалов, основной образец которых был подвержен азотированию, нитроцементации и цементации. Обобщенные
экспериментальные данные приведены в табл.4 и 5.
Таблица 4.
Триботехнические характеристики сопряжений в смазке Солидол [61 - 66 ]
Материал образца Материал контробразца Вид обработки образца Ря, МПа РКр! МПа Сср’Ю9
Сталь 38ХМЮА сталь 20, цементация и закалка ЖС 60-65 Азотирование ЖС 60-65 20 20 1,17 0,11
сталь 20Х -«- нитроцементация НЯС 61-63 25 30 0,38 0,12
сталь 20Х -«- цементация, закалка ЖС 60-64 10 10 0,91 0,14