Разработка и исследование инструментальных и конструкционных материалов, подвергнутых электрофизической и химико-термической обработке, для повышения механических и эксплуатационных свойств

• Автор: Шкодкин, Валентин Иванович
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 178 с. : ил.

1.1. Химикотермическая обработка ХТО.

1.2. Анализ ХТО сталей нитроцементацией и борированием

1.2.1. Покрытия, получаемые при одновременном насыщении углеродом и азотом . . . . . . .

1.2.2. Борирование.

1.2.3. Жидкостное электролизное борирование .

1.2.4. Формирование боридных покрытий

1.2.5. Образование электролизных боридных слоев на железе и сталях

1.2.6. О механизме электролизного борирования металлов, в частности железа. .

1.2.7. Некоторые теоретические и экспериментальные исследования по электролизному борированию .

1.3. Покрытия, получаемые электрофизическими методами

1.3.1. Электроискровое легирование.

1.3.2. Стохастическая модель электроискрового легирования физические основы
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ, ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объекты изучения.
2.2. Оборудование для электролизного борирования, цианиро
вания, электроискрового легирования и электроакустического напыления.
2.2.1. Технология электролизного борирования
2.3. Цианирование.
2.4. Оборудование и некоторые сведения технологии локального электроискрового нанесения покрытий ЛЭНП . .
2.5. Оборудование и технология электроакустического нанесения покрытий ЭЛАНП
2.6. Методики исследований.
2.7. Оценка адгезионной прочности покрытий методом склерометрии .
2.8. Методика исследования внутренних напряжений в покрытиях по методу М.М. Северина
2.9. О некоторых критериях усталостной долговечности металлов и сплавов, использующих рассеяние
механической энергии
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ХТО НА КОНСТРУКЦИОННЫЕ СТАЛИ И ИХ МЕХАНИЧЕСКИ7. И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА
3.1. Некоторые аспекты теории формирования борсодержащих покрытий при кристаллизации.
3.2. Исследование кинетики электролизного борирования в армкожелезе
3.3. Исследование влияния электролизного борирования на структуру фазовый состав и свойства конструкционных сталей для деталей тяговых цепей
3.4. Исследование цианированных карбонитридных
слоев на стали .
3.5. Оценка механических и эксплуатационных свойств конструкционных сталей с боридными, цианированными и гальваническими покрытиями
ГЛАВА 4. ИЗУЧЕНИЕ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ И КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ С
ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИМИ ПОКРЫТИЯМИ.
4.1. Исследование инструментальной стали Р6МЗК2 с электроискровым покрытием из твердого сплава ТК6М . .
4.2. Оптимизация процесса ЛЭНП на быстрорежущей стали по качеству поверхности.
4.3. Исследование электроакустических покрытий из смеси самофлюсующихся сплавов на железной и никелевой основах на стали ХГСА.
4.4. Оптимизация процесса электроакустического напыления с целью получения максимальной эрозии электрода . . .
4.5. Улучшение свойств быстрорежущей стали Р6М5 изменением химического состава и электроискровым легированием в, газовой среде
4.6. Изучение влияния лазерной обработки на электроакустическое покрытие из смеси сплавов ПГФБХ и ПГ ЮНО, нанесенное на сталь ХГСА.
4.7. Исследование порошковых титановых сплавов обработанных комбинированной электрофизикотермической обработкой .
4.8 Повышение эффективности электрофизических покрытий из никелевых самофлюсующихся порошков добавками, полученными СВСтехнологией.
ВЫВОДЫ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ


Толщина покрытия опредсляюще зависит от температуры и продолжительности процесса и нарастает более активно, чем в процессе нитроцементации. Нитроцемеитация и цианирование являются высокотемпературными процессами насыщения, что считается недостатком при упрочнении деталей сложной формы в следствие их коробления, а также негативно отражается на структуре и свойствах покрытия. Поэтому более перспективными представляются низкотемпературные процессы комплексного газового и жидкостного насыщения , , . С в жидкой или газовой среде, содержащей активные атомы азота и углерода. При этом независимо от того, из какой среды проводится насыщение происходит преимущественная диффузия азота. В результате формируются карбонитридные фазы, тип которых определяется концентрацией углерода в насыщающей среде. Соотношение концентрации атомов и С существенно изменяется в зависимости от температуры процесса. Доказано, что с ее понижением концентрация азота в слое возрастает, а углерода соответственно понижается. При низких температурах насыщения в структуре формируются карбонитридные фазы на основе азота. На поверхности покрытия желательна белая зона, толщиной от 5 до мкм, состоящая из су фаз и обладающая высокой твердостью и износостойкостью. Пористость в этой зоне можно регулировать в интервале от 3 до 5 за счет газовой насыщающей атмосферы. По мере заглубления в покрытии изменяется фазовый, зависящий от температуры насыщения и в некоторой степени от скорости охлаждения после никотрирования. Никотрирование низкотемпературное газовое насыщение, проводится при температуре 0. С в среде аммиака и различных добавок. В качестве углеродосодержащих компонентов используется природный газ, или эндо или экзогаз, продукты гидролиза и карбюризаторы триэтаноламин, синтин, керосин. Карбонитрация в жидких средах имеет некоторое преимущество перед газовым процессом малую длительность процесса, высокую скорость и равномерность нагрева, легкость регулирования скорости охлаждения после насыщения. Наиболее распространен в промышленности процесс насыщения азотом и углеродом в цианидцианантиых аэрируемых растворах Тенниферпроцесс ФРГ. На отечественных предприятиях также используются процесс в циановокислых солях. Известно, что в базовом Теннифер способе рекомендуется через активный расплав МаСИ, КСАГ пропускать сухой воздух при 0С. РеСЩ, обладающий лучшим сопротивлением изнашиванию, чем чистые карбиды и нитриды. Под ним находится слой азотистого феррита с микротвердостью 6. ГПа и толщиной 0,2. Высокая токсичность солей, применяемых для насыщения в расплавах, затрудняет широкое применение процесса. В связи с этим актуальным является работы, направленные на повышение экологической безопасности процесса насыщения и уменьшения его токсичности. В ФРГ фирмой Дсгусса для повышения износостойкости инструмента применяется усовершенствованный Тенниферпроцесс, в котором вместо ядовитых цианидов в насыщающих расплавах используется соль ПМ, содержащая циана ты натрия или калия. Отечественная технология предусматривает использование солей циановокислого калия ЛГСМЭ, кальцинированной соды Vа2СОз корректирующей органической соли Мелем в различных соотношениях. Соли циановокислого калия и Мелем не относятся к сильнодействующим ядовитым веществам и не требуют особых условий перевозки и хранения. Химический состав ванны должен предусматривать повышенное содержание соли Ьга4ГеСЬге. В автомобильной промышленности нашли применение смеси на основе карбамида мочевины и карбоната натрия. Активной солыо в процессе жидкостного насыщения является цианат натрия ИаСМ, получаемый при взаимодействии соли и мочевины. При этом получении цианидов требуется хорошая вентиляция. В российской практике предусматривается применение неядовитых циановокислого калия КСЛЮ или натрия МСЛ0 и их солей. Предпочтительное использование первого, поскольку он имеет более низкую температуру плавления. Оптимальный режим карбонитрации выдержка . С. Это позволяет при достаточной толщине диффузионного слоя получать твердость ГПа, плавно изменяющуюся от поверхности к сердцевине изделия.