Диффузионное борирование горячедеформированных порошковых материалов на основе железа

• Автор: Селевцова, Ирина Валерьевна
• Шифр специальности: 05.16.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 210 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. Литературный обзор
1.1. Бор как легирующий элемент материалов на
железной основе
1.2. Характеристика основных способов поверхностного упрочнения
1.3. Методы диффузионного насыщения стали бором
1.4. Диффузионное борирование порошковых материалов
1.5. Выводы, цели и задачи исследования
2. Материалы, оборудование и методики проведения
исследований
2.1. Исходные материалы и технология изготовления
образцов
2.2. Материалы, оборудование и технология диффузионного борирования
2.3. Методики исследования структуры материалов
2.3.1. Микроструктурный анализ
2.3.2. Микрорентгеноспектральный анализ
2.3.3. Качественный рентгенофазовый анализ
2.4. Исследование износостойкости и
физико-механических свойств
2.5. Методика химического никелирования
2.6. Испытания на коррозионную стойкость
2.7. Оптимизация технологии диффузионного борирования
3. Исследование процессов диффузионного борирования порошковых материалов на железной основе
3.1. Характеристика структурных составляющих борированных порошковых материалов
3.2. Исследование кинетики диффузионного борирования порошковых материалов на основе железа

3.3. Влияние режимов ГШ на показатели качества поверхностного слоя и свойства борированных порошковых материалов
3.4. Определение влияния технологических параметров на толщину диффузионного слоя методом математического планирования
3.5. Выводы
4. Исследование свойств борированных порошковых материалов
4.1. Износостойкость борированных порошковых материалов
4.2. Износостойкость борированных порошковых материалов после термической обработки
4.3. Механические свойства борированных порошковых материалов
4.4. Исследование коррозионной стойкости борированных материалов
4.5. Выводы
5. Промышленная реализация результатов исследований
Общие выводы
Библиографический список использованных источников
Приложения
ВВЕДЕНИЕ
Порошковая металлургия (ПМ) является динамично развивающейся областью науки и техники. Выпуск порошков и изделий на их основе имеют тенденцию устойчивого роста. По данным [1] выпуск железного порошка в Северной Америке в 1996 году составил 318 тыс. т. Прогнозируется его ежегодный рост до 2005 г. на уровне 4-6 % [2]. Основным потребителем порошковых изделий является автомобильная промышленность, на долю которой в 1996 г. приходилось 69 % всего объема выпуска продукции ПМ. Однако, как отмечается в [3], потенциал дальнейшего роста велик в связи с тем, что средняя масса порошковых деталей составляет всего 1 % от массы автомобиля.
Дальнейшее расширение номенклатуры изделий ПМ зависит от разработки эффективных и конкурентоспособных методов повышения их эксплуатационных свойств. Среди таких методов следует назвать, прежде всего, горячую штамповку (ГШ) пористых заготовок, которая хорошо зарекомендовала себя как простой и надежный способ получения высокоплотных порошковых изделий [4]. В последние годы были разработаны технологии теплого прессования [5], избирательного уплотнения наиболее ответственных зон изделий, в частности, поверхности зубьев шестерен [6], а также высокоплотного спекания [7]. В последнем случае в результате однократного цикла прессования-спекания на железных материалах достигается плотность 7,75-103 кг/м3. Столь высокий результат вызвал не совсем обоснованные прогнозы, приводимые в некоторых работах [2], о том, что в перспективе этот метод заменит ГШ при изготовлении шатунов - деталей, наиболее широко производимых в настоящее время с применением горячей допрессовки. В частности, только в США горячештампованные порошковые шатуны устанавливаются в 13 двигателях фирм “большой тройки” (Ford, General Motors, Chrysler) [8].
Следует отметить, что в работах [6], подробно описывающих возможности высокоплотного спекания, приводятся данные, ставящие под сомнение широкое практическое использование этого метода. В частности, указывается на необходимость обеспечения плотности холоднопрессованной заготовки на уровне 7,0-103 кг/м3. Как известно, достижение такой плотности требует приложения больших давлений, вызывающих повышенный износ инструмента. Кро-

2. Изучить структуру, фазовый состав диффузионного слоя и свойства материалов после диффузионного борирования.
3. Исследовать влияние последовательности проведения технологических операций при получении ГДПМ с борированным поверхностным слоем на структуру и свойства изделий, установить оптимальные параметры процесса.
4. Разработать рекомендации по практическому использованию результатов исследований.