Низкотемпературная нитроцементация сталей для изделий тракторного и сельскохозяйственного машиностроения

• Автор: Кузнецов, Геннадий Григорьевич
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 223 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
I. Современное состояние теории и практики низкотемпературной нитроцементации сталей
1.1. Влияние технологических факторов на рост карбонитридного слоя и его фазовый состав

1.2. Свойства сталей после низкотемпературной нитроцементации .

1.3. Заключение и постановка задачи исследования .

2. Материалы, оборудование и методика проведения исследований.

3. Анализ кинетики роста нитроцементованного слоя в зависимости от технологических факторов

3.1. Влияние температуры процесса на скорость роста

карбонитрвдного слоя.

3.2. Влияние продолжительности насыщения на скорость роста карбонитрвдного слоя

3.3. Влияние состава атмосферы на кинетику роста карбонитрвдного слоя
4. Исследование структуры и фазового состава карбонитридного слоя сталей после различных режимов насыщения .
4.1. Определение фазового состава карбонитрвдного слоя методом электролитического травления и теплового окрашивания .
4.2. Микроспектральные исследования слоя
4.3. Рентгеноструктурные исследования слоя
4.4. Электронномикроскопические исследования слоя .
б.Механизм формирования карбояитридного слоя и разработка наиболее рационального режима низкотемпературной нитроцементации.
5.1.Развитие представлений о механизме формирования карбонитридного слоя при температурах выше эвтектоида системы железоазот.Обоснование к необходимости проведения многоступенчатых режимов насыщения
5.2.Изучение кинетики роста слоя,его структуры и фазового состава при многоступенчатом режиме низкотемпературной нитроцементации
6.Свойства нитроцементованных слоев сталей после различных режимов насыщения и промышленное опробование процесса. . .
6.1.Испытания на изгибную усталостную прочность
6.2.Испытания на контактную прочность.
6.3.Испытания на контактную.усталость.
6.4.Испытания на износ.
6.5.Промышленное опробование процесса . . .
6.6.Разработка конструкции агрегата проходного типа для проведения многоступенчатых режимов нитроцементации. .
Выводы
Список использованных источников


С само диффузия железа в фазе протекает так медленно,что рост пор путем коагуляции был бы очень длительным процессом . Молекулярный азот,находящийся в порах под давлением порядка несколько сот атмосфер,стремясь вырваться наружу,образует сквозные каналы,обеспечивающие диффузию кислорода. Предполагается,что окислы на поверхности пор образуются во время соприкосновения поверхности изделия с воздухом при охлаждении на воздухе или при переносе в закалочную ванну. Поскольку Б. С.С. Исхаков . Однако,по мнению С. С.Исхакова. Повышение температуры с 0 до 0С приводит к образованию пористости в исходной смеси,содержащей аммиака. Рекомендуется в конце процесса,за час до выгрузки, сникать температуру до 0С с одновременным снижением содержания аммиака в смеси до . Увеличение продолжительности от 2 до часов и повышение температуры с 0 до 0С приводит к появлению пор в карбонитридном слое,отмечается в работе бЗ. О невозможности в производственных условиях получить карбонитридный слой без пор сообщается в работе . Отмечается,что по мнению некоторых авторов. Данные о влиянии температуры и продолжительности процесса на качество нитроцементованного слоя весьма противоречивы. Согласно увеличение продолжительности процесса приводит к увеличению твердости по затухающей кривой. Изменение глубины слоя в зависимости от продолжительности процесса носит параболический характер. Увеличение температуры свыше 0С приводит также к интенсивному росту слоя,но слой получается хрупкий,плохо связанный с сердцевиной. Р9, I8 и ЗХЗМЗФ и где целесообразно температуру процесса совмещать с отпуском. С повышением температуры процесса снижается поверхностная твердость,что можно объяснить каогуляцией карбонитридных фаз. Оптимальными параметрами авторы считают температура 0С. Работами б5,6б установлено,что временной закон роста слоя может иметь как параболическую,так и линейную зависимость. Отклонения от параболической зависимости свидетельствует о влиянии реакции в зоне раздала фаз на скорость процесса в целом. В работе б исследовалось влияние продолжительности процесса на строение карбонитридного слоя при постоянной температуре 0С. Установлено,что повышение продолжительности обработки СЕыше часов приводит к образованию карбонитридного слоя, состоящего из трех зон наружной пористой зоны серого цвета с пониженной твердостью, второй белой нетравящей зоны, состоящей из смеси Ц фаз и третьей зоны столбчатого строения,состоящей из смеси к фаз. Установлено,б8 ,что даже повышение температуры до 0С и выдержка при этой температуре в течение 6 часов позволяет значительно повысить износостойкость деталей. В работе бэ исследовалось влияние продолжительности насыщения образцов из стали Х. Температура процесса составляла 0С,продолжительность изменялась от 4 до часов. Установлено, что максимальная твердость достигается за часов. Толщина карбонитридного слоя составляет за часов мкм. Поверхностная зона слоя состоит в основном из карбонитрида 7 , а также У фазы и окислов железа
Послойный химический анализ показал,что содержание азота на поверхности 3,а углерода0,,7. Работой установлено,что при температуре 0С в течение 4 часов карбонитридная зона наиболее интенсивно формируется в атмосфере,состоящей из аммиака и природного газа. При этом же составе атмосферы была получена и самая высокая микротвердость слоя,что объясняется не только большей толщиной карбонитридного слоя,но и значительной толщиной диффузионной зоны, выполняющей роль упрочняющей подкладки. В данной работе изучалась также субмикроструктура кэрбонитридного слоя. С поверхности структура состоит преимущественно из нетравящейся основы и высокодисперсных включений,ориентированных по границам зерен. Кроме того,обнаруживаются отдельные участки высокодисперсной структуры эвтектоидного типа зернистого строения. У Фаза Ре, и окисел железа з . О влиянии предварительной термической обработки существуют различные точки зрения. Работой 5б установлено,что стали с улучшенной структурой имеют меньшую общую толщину,но большую карбонитридяую зону по сравнению с нормализованным состоянием.