ГАЗОЦИКЛИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ: РЕГУЛИРОВАНИЕ СТРОЕНИЯ АЗОТИРОВАННОГО СЛОЯ В ЖЕЛЕЗЕ И СТАЛЯХ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Актуальность проведенного исследования обусловлена потребностями машиностроения в развитии недорогих и эффективных технологий поверхностного упрочнения стальных изделий, к которым относится газовое азотирование. Целью работы является исследование влияния азотирования в газоциклическом режиме на кинетику роста диффузионных слоев и их фазовый состав в железе и сталях: инструментальной стали ХВГ и коррозионностойкой мартенситностареющей стали 03Х11Н10М2Т (ВНС-17). Помимо изотермических процессов (при 520 ℃ и 620 ℃) исследованы процессы с изменением температуры на активных и пассивных стадиях (термоциклирование 520 ℃ / 620 ℃). Установлено, что газо- и термоциклирование существенно увеличивает толщину диффузионного слоя в железе по сравнению с традиционным азотированием в аммиаке, и в наибольшей степени это происходит за счет роста зоны внутреннего азотирования. Процессы с многократно повторяющимися короткими полуциклами, заканчивающиеся активной стадией насыщения в аммиаке, способствуют формированию развитой нитридной зоны. Формирование поверхностных слоев в железе без ε-фазы происходит при двухстадийных процессах с заключительной пассивной стадией. Показано, что термогазоциклические процессы обеспечивают кратное увеличение толщины зоны внутреннего азотирования в стали ХВГ. Процессы с длительностью полуциклов 1 и 1,5 ч с завершающей стадией деазотирования способствуют преобладанию γ'-фазы в
карбонитридной зоне, что объясняет повышение износостойкости. Термогазоциклический процесс 530 ℃ /580 ℃ в пульсирующей аммиачно-воздушной смеси с завершающей пассивной стадией применен для формирования зоны соединений на базе γ'-фазы в стали 03Х11Н10М2Т (ВНС-17).

Об авторах

Лариса Георгиевна Петрова

Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)

Email: petrova_madi@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7248-2454
SPIN-код: 5452-2754
Scopus Author ID: 7102799952
кафедра "Технологии конструкционных материалов", доктор технических наук

Ирина Станиславовна Белашова

Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ); Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)

Email: irina455@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0003-1395-1027
кафедра "Технология конструкционных материалов", кафедра "Технология конструкционных материалов", профессор, доктор технических наук

Список литературы

  1. Лахтин Ю.М., Коган Я.Д., Шпис Г.-Й., Бемер З. Теория и технология азотирования. М.: Металлургия, 1991. 320 с.
  2. Александров В. А., Богданов К.В. Азотирование инструмента из высокохромистых и быстрорежущих сталей // Упрочняющие технологии и покрытия. 2005. № 5. С. 14–20.
  3. Демин П.Е., Барабанов С.И., Малахов А.Ю., Александров В.А. Упрочнение штамповых сталей металлокерамическими покрытиями, получаемыми способом газового азотирования // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2022. № 2 (128). С. 17–21.
  4. Петрова Л.Г., Александров В.А., Вдовин В.М., Демин П.Е. Повышение стойкости инструмента из быстрорежущей стали при азотировании с регулируемым азотным потенциалом // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2022. № 1 (127). С. 3–10.
  5. Бибиков П.С., Белашова И.С., Прокофьев М.В. Особенности технологии азотирования высоколегированных коррозионностойких сталей авиационного назначения // Вестник Московского авиационного института. 2021. Т. 28. № 2. С. 206–215.
  6. Петрова Л.Г. Наукоёмкие технологии в материаловедении: высокотемпературное сквозное азотирование жаростойкой стали // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2023. № 9 (147). С. 3–15.
  7. Bottoli F., Jellesen M.S., Christiansen T.L., et. al. High temperature solution-nitriding and low-temperature nitriding of AISI 316: Effect on pitting potential and crevice corrosion performance // Appl. Surf. Sci. 2018. Vol. 431. P. 24–31.
  8. Шестопалова Л.П., Александров В.А. Влияние циклического оксиазотирования на технические характеристики конструкционных легированных сталей // Упрочняющие технологии и покрытия. 2018. Т. 14. № 5 (161). С. 220–224.
  9. Бойназаров У.Р., Петрова Л.Г., Брежнев А.А., Бибиков П.С. Свойства оксинитридных покрытий на стали, полученных при трехстадийных процессах азотирования с оксидированием // Металлург. 2021. № 8. С. 64–68.
  10. Эшкабилов Х.К. Изменение фазового состава нитридного слоя при последующем парооксидировании // Актуальные исследования. 2023. № 7-1 (137). С. 22–24.
  11. Шашков Д.П., Горячев А.Б. Газоциклическое азотирование конструкционных сталей // Технология металлов. 1998. №3. С. 11–13.
  12. Прокофьев М.В., Петрова Л.Г., Белашова И.С., Бибиков П.С. Влияние стадийного азотирования на строение и свойства мартенситной стали 13Х11Н2В2МФ // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2021. № 12 (126). С. 12–19.
  13. Белашова И.С., Петрова Л.Г., Сергеева А.С. Интенсификация процесса насыщения железа азотом методом термогазоциклического азотирования // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2017. № 9. С. 2–9
  14. Кольцов В.Е., Сысоев М.И. Влияние технологических параметров процесса деазотирования на фазовый состав нитридного слоя // Металловедение и термическая обработка металлов. 2002. № 10. С. 21–22.
  15. Белашова И. С., Петрова Л.Г., Бибиков С.П. Повышение качества диффузионного слоя в высоколегированных сталях после газоциклических процессов азотирования // Технология металлов. 2023. № 12. С. 2–8.
  16. Петрова Л.Г., Белашова И.С., Лисовская О.Б., Маринин Е.А. Формирование азотированных слоев в железе в условиях термоциклирования // Черные металлы. 2023. № 7. С. 42–46.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».