Email this article 
IZMENENIE FAZOVOGO SOSTOYaNIYa PRIPOVERKhNOSTNOY OBLASTI STALI 95Kh18 PRI KOMBINIROVANNOY VAKUUMNOY KhIMIKO-TERMIChESKOY OBRABOTKE
- Authors: Vintaykin B.E1, Shelkovnikov A.O1, Cmirnov A.E1, Seval'nev G.S1
-
Affiliations:
- Issue: No 5 (2024)
- Pages: 37-44
- Section: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/0869-5733/article/view/267480
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0869573324053744
- ID: 267480
Cite item
Open Access
Access granted
Subscription Access
Abstract
Приведены результаты исследований фазового состава и структуры приповерхностной области стали 95Х18 после разных видов вакуумной химико-термической обработки. Данные рентгенофазового анализа дополнены сведениями оптической микроскопии и результатами измерения поверхностной микротвердости. Для повышения разрешения рентгенограмм применен метод специальной математической обработки. Выявлено, что структура стали в исходном состоянии представлена поликристаллической матрицей на основе твердого раствора a-Fe и карбидными фазами. После вакуумной цементации объемная доля карбидов хрома в приповерхностной зоне увеличивается, что повышает поверхностную микротвердость до 890+20 HV0,05. При вакуумном азотировании образуются дисперсные нитриды хрома, что увеличивает микротвердость поверхности до 930+15 HV0,05. После комбинированной вакуумной обработки (вакуумное азотирование с последующей вакуумной цементацией) микротвердость поверхности повышается до 990+15 HV0,05, что можно объяснить более существенным увеличением количества содержащихся в диффузионном слое карбидов хрома, чем при вакуумной цементации. Выявлено увеличение объемной доли фазы Cr2N в диффузионном слое. Также отмечено возможное образование карбонитридов, что, по-нашему мнению, дополнительно повышает микротвердость поверхности.
About the authors
B. E Vintaykin
Email: vintaikb@bmstu.ru
A. O Shelkovnikov
A. E Cmirnov
G. S Seval'nev
References
- Герасимов, С.А. Азотирование конструкционных сталей триботехнического назначения и комплексная оценка качества обработки / С.А. Герасимов [и др.] // МиТОМ. 2020. №2. С.18—25.
- Семенов, М.Ю. Применение азотирования в тлеющем разряде для повышения твердости поверхности деталей подшипников из прецизионных никелевых сплавов / М.Ю. Семенов [и др.] // МиТОМ.2019. №3. С.33—38.
- Czerwinski, F. Thermochemical treatment of metals / F. Czerwinski // Heat Treatment — Conventional and Novel Applications / ed. F. Czerwinski. — Novi Sad : InTech Prepress. 2012. Chapter 11. P.247—285. http://dx.doi.org/10.5772/2798.
- Maldzinski, L. ZeroFlow gas nitriding of steels / L. Maldzinski, J. Tacikowski // Thermochem. Surf. Eng. Steels. 2015. P.459—483. DOI :10.1533/9780857096524.3.459.
- Ciski, A. Heat treatment of nitrided layer formed on X37CrMoV5-1 hot working tool steel / A. Ciski [et al.] // IOP Conf. Ser. : Mater. Sci. Eng. 2017. Art.179012013.
- Liu, B. Effect of ammonia addition on microstructure and wear performance of carbonitrided high carbon bearing steel AISI 52100 / Liu B., Wang B., Gu J. // Surf. Coat. Tech. 2019. V.361. P.112—118.
- Kula, L. Activation of carbon deposit in the process of vacuum carburizing with preliminary nitriding / P. Kula, L. Kaczmarek, K. Dybowski, R. Pietrasik, M. Krasowski // Vacuum. 2013. V.87. P.26—29.
- Смирнов, А.Е. Применение вакуумной термической и химико-термической обработки для упрочнения тяжелонагруженных деталей машин, приборов и инструмента / А.Е. Смирнов, М.Ю. Семенов // Наука и образование : научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана. [Электрон. журн.] 2014. №2. DOI : 10.7463/0214.0700036
- Lashnev, M.M. Use of vacuum carbonitriding for raising the seizure resistance of gears from steel VKS-10 / M.M. Lashnev, A.E. Smirnov, M.Y. Semenov // Metal Sci. Heat Treat. 2013. V.55. №1—2. P.29—33.
- Винтайкин, Б.Е. Фазовые превращения в прецизионном никелевом сплаве 40ХНЮ-ВИ в процессе термической обработки и азотирования / Б.Е. Винтайкин [и др.] // Металлы. 2019. №4. С.25—32. — (B.E. Vintaikin, A.V. Kamynin, A.E. Smirnov, S.A. Cherenkova, «Phase transformations in a precision 40KhNYu-VI nickel alloy during heat treatment and nitriding». Russian Metallurgy (Metally). 2019. №7. P.680—686.)
- Винтайкин, Б.Е. Отделение аппаратурных уширений и K -cоставляющей K-дублета на двухмерных картах распределения интенсивности рассеяния рентгеновских лучей прямыми вариационными методами на ЭВМ / Б.Е. Винтайкин, Р.Н. Кузьмин // Кристаллография. 1986. Т.31. Вып.4. С.656—660.
- Калиткин, Н.Н. Численные методы / Н.Н. Калиткин. — М. : Наука, 1978. 512 с.
- Vintaikin, B.E. The peculiarities of the structure of the Ni-40Cr-3,5Al alloy during nitriding / B.E. Vintaikin [et al.] // Phys. Met. Metallography. 2022. V.123. №8. P.768—774.
- Smirnov, A.E. Control of phase composition of complexly alloyed high-temperature steels under vacuum carburizing and quenching / A.E. Smirnov // Metal Sci. Heat Treat. 2021. V.62. №9—10. P.586—593. DOI : 10.1007/s11041-021-00607. — (Смирнов А.Е. Управление фазовым составом комплекснолегированных теплостойких сталей при вакуумной цементации и закалке // МиТОМ. 2020. №9(783). С.45—52.)
- Герасимов, С.А. Исследование износостойкости сталей ВКС-7 и ВКС-10 после вакуумной цементации и вакуумной нитроцементации / С.А. Герасимов, Л.И. Куксенова, В.Г. Лаптева [и др.] // Наука и образование : научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана. [Электрон. журн.]. 2013. №5. С.345—356.
Supplementary files
