Формування поверхневого зміцненого шару при хіміко-термічній обробці заліза, поєднаній з електроіскровим легуванням
Досліджено структуру поверхневих шарів заліза, отриманих при комплексній обробці, яка включала електроіскрове легування цирконієм, титаном, хромом на повітрі, в атмосфері пропан-бутану та хіміко-термічну обробку – азотування. Встановлено підвищення мікротвердості легованих шарів до 5,5 – 12,0 ГПа. В...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Металознавство та обробка металів |
|---|---|
| Дата: | 2010 |
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
2010
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/63618 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Формування поверхневого зміцненого шару при хіміко-термічній обробці заліза, поєднаній з електроіскровим легуванням / Є.В. Іващенко, Г.Г. Лобачова, В.Ф. Мазанко // Металознавство та обробка металів. — 2010. — № 1. — С. 39-42. — Бібліогр.: 5 назв. — укp. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-63618 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Іващенко, Є.В. Лобачова, Г.Г. Мазанко, В.Ф. 2014-06-04T15:47:16Z 2014-06-04T15:47:16Z 2010 Формування поверхневого зміцненого шару при хіміко-термічній обробці заліза, поєднаній з електроіскровим легуванням / Є.В. Іващенко, Г.Г. Лобачова, В.Ф. Мазанко // Металознавство та обробка металів. — 2010. — № 1. — С. 39-42. — Бібліогр.: 5 назв. — укp. 2073-9583 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/63618 548.4:620.186.1:669.017.3; 621.9.048.4 Досліджено структуру поверхневих шарів заліза, отриманих при комплексній обробці, яка включала електроіскрове легування цирконієм, титаном, хромом на повітрі, в атмосфері пропан-бутану та хіміко-термічну обробку – азотування. Встановлено підвищення мікротвердості легованих шарів до 5,5 – 12,0 ГПа. Виявлено збільшення проникнення цирконію вглиб матеріалу основи до 200 мкм. Исследована структура поверхностных слоев железа, полученных при проведении комплексной обработки, которая включала электроискровое легирование цирконием, титаном, хромом на воздухе, в атмосфере пропан-бутана и химико-термическую обработку – азотирование. Установлено повышение микротвердости легированных слоев до 5,5 – 12,0 ГПа. Выявлено увеличение глубины проникновения циркония вглубь материала основы до 200 мкм. The iron surface layers, obtained during the complex processing that includs electric-spark alloying by zirconium, titanium, chromium in the air, in the atmosphere of propane-butane and chemical-heat treatment (nitriding) were studied by the microstructural, microhardness, X-ray analysis and scanning electron microscopy. Increasing of alloyed layers microhardness to 5,5 –12,0 GPa was found. It was revealed the increasing zirconium penetration depth into the material base up to 200 μm. uk Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України Металознавство та обробка металів Термічна та хіміко-термічна обробка Формування поверхневого зміцненого шару при хіміко-термічній обробці заліза, поєднаній з електроіскровим легуванням Формирование поверхностного упрочненного слоя при химико-термической обработке железа, совмещенной с электроискровым легированием The surface hardened layer formation a the chemical-heat treatment of iron, combined with electric-spark alloying Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Формування поверхневого зміцненого шару при хіміко-термічній обробці заліза, поєднаній з електроіскровим легуванням |
| spellingShingle |
Формування поверхневого зміцненого шару при хіміко-термічній обробці заліза, поєднаній з електроіскровим легуванням Іващенко, Є.В. Лобачова, Г.Г. Мазанко, В.Ф. Термічна та хіміко-термічна обробка |
| title_short |
Формування поверхневого зміцненого шару при хіміко-термічній обробці заліза, поєднаній з електроіскровим легуванням |
| title_full |
Формування поверхневого зміцненого шару при хіміко-термічній обробці заліза, поєднаній з електроіскровим легуванням |
| title_fullStr |
Формування поверхневого зміцненого шару при хіміко-термічній обробці заліза, поєднаній з електроіскровим легуванням |
| title_full_unstemmed |
Формування поверхневого зміцненого шару при хіміко-термічній обробці заліза, поєднаній з електроіскровим легуванням |
| title_sort |
формування поверхневого зміцненого шару при хіміко-термічній обробці заліза, поєднаній з електроіскровим легуванням |
| author |
Іващенко, Є.В. Лобачова, Г.Г. Мазанко, В.Ф. |
| author_facet |
Іващенко, Є.В. Лобачова, Г.Г. Мазанко, В.Ф. |
| topic |
Термічна та хіміко-термічна обробка |
| topic_facet |
Термічна та хіміко-термічна обробка |
| publishDate |
2010 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Металознавство та обробка металів |
| publisher |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Формирование поверхностного упрочненного слоя при химико-термической обработке железа, совмещенной с электроискровым легированием The surface hardened layer formation a the chemical-heat treatment of iron, combined with electric-spark alloying |
| description |
Досліджено структуру поверхневих шарів заліза, отриманих при комплексній обробці, яка включала електроіскрове легування цирконієм, титаном, хромом на повітрі, в атмосфері пропан-бутану та хіміко-термічну обробку – азотування. Встановлено підвищення мікротвердості легованих шарів до 5,5 – 12,0 ГПа. Виявлено збільшення проникнення цирконію вглиб матеріалу основи до 200 мкм.
Исследована структура поверхностных слоев железа, полученных при проведении комплексной обработки, которая включала электроискровое легирование цирконием, титаном, хромом на воздухе, в атмосфере пропан-бутана и химико-термическую обработку – азотирование. Установлено повышение микротвердости легированных слоев до 5,5 – 12,0 ГПа. Выявлено увеличение глубины проникновения циркония вглубь материала основы до 200 мкм.
The iron surface layers, obtained during the complex processing that includs electric-spark alloying by zirconium, titanium, chromium in the air, in the atmosphere of propane-butane and chemical-heat treatment (nitriding) were studied by the microstructural, microhardness, X-ray analysis and scanning electron microscopy. Increasing of alloyed layers microhardness to 5,5 –12,0 GPa was found. It was revealed the increasing zirconium penetration depth into the material base up to 200 μm.
|
| issn |
2073-9583 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/63618 |
| citation_txt |
Формування поверхневого зміцненого шару при хіміко-термічній обробці заліза, поєднаній з електроіскровим легуванням / Є.В. Іващенко, Г.Г. Лобачова, В.Ф. Мазанко // Металознавство та обробка металів. — 2010. — № 1. — С. 39-42. — Бібліогр.: 5 назв. — укp. |
| work_keys_str_mv |
AT ívaŝenkoêv formuvannâpoverhnevogozmícnenogošaruprihímíkotermíčníiobrobcízalízapoêdnaníizelektroískrovimleguvannâm AT lobačovagg formuvannâpoverhnevogozmícnenogošaruprihímíkotermíčníiobrobcízalízapoêdnaníizelektroískrovimleguvannâm AT mazankovf formuvannâpoverhnevogozmícnenogošaruprihímíkotermíčníiobrobcízalízapoêdnaníizelektroískrovimleguvannâm AT ívaŝenkoêv formirovaniepoverhnostnogoupročnennogosloâprihimikotermičeskoiobrabotkeželezasovmeŝennoisélektroiskrovymlegirovaniem AT lobačovagg formirovaniepoverhnostnogoupročnennogosloâprihimikotermičeskoiobrabotkeželezasovmeŝennoisélektroiskrovymlegirovaniem AT mazankovf formirovaniepoverhnostnogoupročnennogosloâprihimikotermičeskoiobrabotkeželezasovmeŝennoisélektroiskrovymlegirovaniem AT ívaŝenkoêv thesurfacehardenedlayerformationathechemicalheattreatmentofironcombinedwithelectricsparkalloying AT lobačovagg thesurfacehardenedlayerformationathechemicalheattreatmentofironcombinedwithelectricsparkalloying AT mazankovf thesurfacehardenedlayerformationathechemicalheattreatmentofironcombinedwithelectricsparkalloying |
| first_indexed |
2025-11-26T00:17:35Z |
| last_indexed |
2025-11-26T00:17:35Z |
| _version_ |
1850597865820258304 |
| fulltext |
Ìåòàëîçíàâñòâî òà îáðîáêà ìåòàë³â 1’2010 39
Термічна і хіміко-термічна обробка
УДК 548.4:620.186.1:669.017.3; 621.9.048.4
Формування поверхневого зміцненого шару
при хіміко-термічній обробці заліза,
поєднаній з електроіскровим легуванням
Є.В. Іващенко, кандидат технічних наук
Г.Г. Лобачова
В.Ф. Мазанко*, доктор технічних наук
Національний технічний університет України “КПІ”, Київ
*Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України, Київ
Досліджено структуру поверхневих шарів заліза, отриманих при комплексній обробці,
яка включала електроіскрове легування цирконієм, титаном, хромом на повітрі, в атмосфері
пропан-бутану та хіміко-термічну обробку – азотування. Встановлено підвищення
мікротвердості легованих шарів до 5,5 – 12,0 ГПа. Виявлено збільшення проникнення цирконію
вглиб матеріалу основи до 200 мкм.
Îäíèì ç ìåòîä³â ï³äâèùåííÿ íàä³éíîñò³ òà äîâãîâ³÷íîñò³ äåòàëåé ìàøèí òà
³íñòðóìåíòó º îáðîáêà ïîâåðõí³ âèðîá³â êîíöåíòðîâàíèìè ïîòîêàìè åíåð㳿.
Åëåêòðî³ñêðîâå ëåãóâàííÿ (ŲË) äîçâîëÿº ïðè âèêîðèñòàíí³ áóäü-ÿêèõ
åëåêòðîïðîâ³äíèõ ìàòåð³àë³â îòðèìóâàòè ëîêàëüí³ ïîêðèòòÿ, ÿê³ ìàþòü ï³äâèùåí³
ô³çèêî-ìåõàí³÷í³ âëàñòèâîñò³ òà âèñîêó àäãåç³þ äî îñíîâè [1, 2].
Îñòàíí³ì ÷àñîì íàáóëà ïîøèðåííÿ ðîçðîáêà íîâ³òí³õ ìåòîä³â îáðîáêè ïîâåðõí³
øëÿõîì ïîºäíàííÿ äåê³ëüêîõ òåõíîëîã³é çì³öíåííÿ, çîêðåìà, õ³ì³êî-òåðì³÷íî¿ îáðîáêè
(ÕÒÎ) [3] òà Å²Ë [4 – 5], àëå ê³ëüê³ñòü ³íôîðìàö³¿ ç öüîãî ïèòàííÿ îáìåæåíà.
Ó çâ’ÿçêó ç öèì ìåòîþ äàíî¿ ðîáîòè º äîñë³äæåííÿ îñîáëèâîñòåé ôîðìóâàííÿ
ñòðóêòóðè òà âëàñòèâîñòåé ïîâåðõíåâî¿ çîíè çàë³çà ïðè êîìïëåêñí³é îáðîáö³ Å²Ë òà
ÕÒÎ.  ðîáîò³ ïðîâåäåíî Å²Ë çðàçê³â àðìêî-çàë³çà öèðêîí³ºì, òèòàíîì òà õðîìîì (ç
âèêîðèñòàííÿì â³äïîâ³äíèõ àíîä³â) â àòìîñôåð³ ïðîïàí-áóòàíó òà íà ïîâ³òð³ ç
ïîäàëüøèì ïðîâåäåííÿì ÕÒÎ (àçîòóâàííÿ). Å²Ë çä³éñíþâàëè íà óñòàíîâö³ “Ýëèòðîí-
22” (I = 2 À, U = 60 Â, f = 50 Ãö, t = 3 õâ). Àçîòóâàííÿ â³äáóâàëîñÿ â àòìîñôåð³
20 % àì³àêó + 80 % àðãîíó ïðè òåìïåðàòóð³ 853 Ê (580 °Ñ) ïðîòÿãîì äâîõ ãîäèí.
Äîñë³äæåííÿ ïîâåðõíåâèõ øàð³â ïðîâîäèëè ìåòîäàìè ì³êðîñòðóêòóðíîãî,
ì³êðîäþðîìåòðè÷íîãî, ëîêàëüíîãî ì³êðîðåíòãåíî-ñïåêòðàëüíîãî, ðåíòãåíîñòðóêòóðíîãî
àíàë³çó òà ðàñòðîâî¿ åëåêòðîííî¿ ì³êðîñêîﳿ.
Ó ïîâåðõíåâèõ çîíàõ çàë³çà ï³ñëÿ ÕÒÎ ç ïîïåðåäí³ì Å²Ë íà ïîâ³òð³ öèðêîí³ºì
âèÿâëåí³ ôàçè: Zr, α -Fe, ZrO2, FeO, ZrN; ïðè ëåãóâàíí³ òèòàíîì – α -Ti, Fe2Ti, TiN,
Fe4N; ïðè ëåãóâàíí³ õðîìîì – α -Fe, FeCr, Fe3O4, Cr2O3, Fe4N.
̳êðîäþðîìåòðè÷íèì àíàë³çîì áóëî âñòàíîâëåíî, ùî ï³ñëÿ Å²Ë çàë³çà
öèðêîí³ºì, òèòàíîì òà õðîìîì íà ïîâ³òð³ ïîâåðõíåâà ì³êðîòâåðä³ñòü ñòàíîâèòü 8,0 ÃÏà,
6,0 ÃÏà òà 4,0 ÃÏà â³äïîâ³äíî. Ïîäàëüøà ÕÒÎ ïðèçâîäèòü äî çðîñòàííÿ ïîâåðõíåâî¿
ì³êðîòâåðäîñò³ ïðè ïîïåðåäíüîìó Å²Ë öèðêîí³ºì äî 10,0 ÃÏà, òèòàíîì äî 9,5 ÃÏà,
õðîìîì äî 5,5 ÃÏà (ðèñ. 1).
Ìåòàëîçíàâñòâî òà îáðîáêà ìåòàë³â 1’201040
Термічна і хіміко-термічна обробка
ϳñëÿ àçîòóâàííÿ çðàçê³â, ÿê³ ïðîéøëè Å²Ë â àòìîñôåð³ ïðîïàí-áóòàíó,
ðåíòãåí³âñüêèì àíàë³çîì áóëè âèÿâëåí³ ôàçè: ïðè ëåãóâàíí³ öèðêîí³ºì – Zr, ZrC,
Fe4N; òèòàíîì – α -Ti, Fe2Ti, TiC, Fe4N; õðîìîì – FeCr, Cr3C2, Cr7C3, Fe4N.
Ïðîâåäåííÿ Å²Ë ó ãàçîâîìó ñåðåäîâèù³, ùî ì³ñòèòü âóãëåöü (ïðîïàí-áóòàí³),
áåç íàñòóïíî¿ ÕÒÎ ïðèçâîäèòü äî ï³äâèùåííÿ çíà÷åíü ïîâåðõíåâî¿ ì³êðîòâåðäîñò³
îòðèìàíèõ øàð³â äî 8,5 ÃÏà (ïðè Å²Ë öèðêîí³ºì), 7,3 ÃÏà (ïðè Å²Ë òèòàíîì) òà
4,5 ÃÏà (ïðè Å²Ë õðîìîì). ̳êðîòâåðä³ñòü ëåãîâàíî¿ çîíè çàë³çà ïðè êîìïëåêñí³é
îáðîáö³ Å²Ë òèòàíîì àçîòóâàííÿ äîñÿãຠ12,0 ÃÏà, ïðè Å²Ë öèðêîí³ºì òà àçîòóâàííÿ
– 9,0 ÃÏà (ðèñ. 2). Ïðè ïîïåðåäíüîìó Å²Ë õðîìîì ìàêñèìàëüíîãî çíà÷åííÿ (10,5 ÃÏà)
ì³êðîòâåðä³ñòü äîñÿãຠíà â³äñòàí³ 60 ìêì â³ä ïîâåðõí³.
Çíà÷íå ï³äâèùåííÿ ì³êðîòâåðäîñò³, íà íàøó äóìêó, çóìîâëåíå âèíèêíåííÿì
ëîêàëüíèõ îá’ºì³â, çáàãà÷åíèõ ð³çíîþ ê³ëüê³ñòþ ìàòåð³àëó ëåãóþ÷îãî åëåêòðîäó. Ïðè
íàñòóïí³é ÕÒÎ ö³ îáëàñò³ ìàòèìóòü âèñîêó ì³êðîòâåðä³ñòü âíàñë³äîê âèíèêíåííÿ
âêëþ÷åíü í³òðèäó ëåãóþ÷îãî åëåìåíòó. Íàÿâí³ñòü òàêèõ ëîêàëüíèõ îáëàñòåé áóäå
ïðèâîäèòè äî çíà÷íèõ íàïðóæåíü â ëåãîâàíîìó øàð³ ³ äî ï³äâèùåííÿ ì³êðîòâåðäîñò³
âñ³º¿ ïîâåðõíåâî¿ çîíè.
Çà äîïîìîãîþ ðàñòðîâî¿ åëåêòðîííî¿ ì³êðîñêîﳿ ïîïåðå÷íîãî øë³ôà çðàçêà
çàë³çà ï³ñëÿ Å²Ë öèðêîí³ºì òà àçîòóâàííÿ áóëà âèÿâëåíà ñêëàäíà áóäîâà ëåãîâàíîãî
øàðó, ïåðåõ³äíî¿ îáëàñò³ òà àçîòîâàíî¿ çîíè. ϳä ëåãîâàíèì øàðîì ó α -òâåðäîìó
ðîç÷èí³ çàë³çà ñïîñòåð³ãàºòüñÿ âèä³ëåííÿ íàäëèøêîâî¿ ôàçè ó âèãëÿä³ ðîçîð³ºíòîâàíèõ
“ãîëîê” ð³çíî¿ äîâæèíè (â³ä 10 äî 80 ìêì), òîâùèíà ÿêèõ ñêëàäຠïðèáëèçíî 3 –
5 ìêì (ðèñ. 3, 4).  ìåæàõ ïåâíèõ îáëàñòåé ö³ “ãîëêè” ìàþòü ïåðåâàæíó îð³ºíòàö³þ.
Òàêà ñòðóêòóðà íàãàäóº âèä³ëåííÿ γ′ -ôàçè â α -çàë³ç³ ïðè éîãî àçîòóâàíí³. Ãëèáèíà
àçîòîâàíîãî øàðó, âèçíà÷åíà çà ãëèáèíîþ ðîçïîâñþäæåííÿ âèä³ëåíü, ñêëàäຠ190 –
220 ìêì.
̳êðîðåíòãåíîñïåêòðàëüíèì àíàë³çîì âèÿâëåíî õàðàêòåð ðîçïîä³ëó öèðêîí³þ
òà çàë³çà ó ëåãîâàíîìó øàð³, ïåðåõ³äí³é îáëàñò³ òà äèôóç³éí³é çîí³ çàë³çà ï³ñëÿ
êîìïëåêñíî¿ îáðîáêè (Å²Ë öèðêîí³ºì íà ïîâ³òð³ òà àçîòóâàííÿ). Ïîð³âíÿííÿ ãðàô³êó
êîíöåíòðàö³éíèõ êðèâèõ (ðèñ. 5) ç ôîòîãðàô³ºþ ì³êðîñòðóêòóðè (ðèñ. 4) äîçâîëèëî
âñòàíîâèòè, ùî ñâ³òëîòðàâëåíèì "ãîëêîïîä³áíèì" âèä³ëåííÿì íàäëèøêîâî¿ ôàçè
â³äïîâ³äຠëîêàëüíå ï³äâèùåííÿ êîíöåíòðàö³¿ öèðêîí³þ. ßê â³äîìî, öèðêîí³é àêòèâíî
Рис. 1. Мікротвердість заліза після ЕІЛ на повітрі
та азотування. а – цирконієвий анод ( );
б – титановий анод ( ); в – хромовий анод ( ).
Рис. 2. Мікротвердість заліза після ЕІЛ в пропан-
бутані та азотування. а – цирконієвий анод ( );
б – титановий анод ( ); в – хромовий анод ( ).
Ìåòàëîçíàâñòâî òà îáðîáêà ìåòàë³â 1’2010 41
Термічна і хіміко-термічна обробка
âçàºìî䳺 ç âóãëåöåì (ïðè Å²Ë â ïðîïàí-áóòàí³) òà àçîòîì (ïðè Å²Ë íà ïîâ³òð³ òà
àçîòóâàíí³). Òîìó ìîæíà ïðèïóñòèòè, ùî â ñêëàä âèä³ëåííÿ âõîäèòü í³òðèä, êàðá³ä
àáî êàðáîí³òðèä öèðêîí³þ.
Çà äàíèìè ì³êðîðåíòãåíîñïåêòðàëüíîãî àíàë³çó îáëàñò³ ç ï³äâèùåíèì âì³ñòîì
öèðêîí³þ âèÿâëåí³ íà â³äñòàí³ ïðèáëèçíî 200 ìêì â³ä ãðàíèö³ ðîçä³ëó ì³æ ëåãîâàíîþ
çîíîþ òà îñíîâîþ. Ïîÿñíåííÿì òàêî¿ âåëèêî¿ ïðîòÿæíîñò³ çîíè ìîæå ñòàòè íàñòóïíå.
 ïðîöåñ³ Å²Ë ä³ÿ ³ìïóëüñíèõ ðîçðÿä³â ñïðè÷èíÿº ïåðåì³ííå íàäøâèäêå ðîç³ãð³âàííÿ
òà îõîëîäæåííÿ ïîâåðõíåâèõ øàð³â çðàçêà, ðåçóëüòàòîì ÷îãî º âèíèêíåííÿ ïåð³îäè÷íèõ
çíàêîïåðåì³ííèõ íàïðóæåíü â ïðèïîâåðõíåâ³é çîí³, ÿê³ ñïðè÷èíÿþòü ïîÿâó òà
ïåðåì³ùåííÿ äèñëîêàö³é. Çì³íà äèñëîêàö³éíî¿ ñòðóêòóðè â öèõ îáëàñòÿõ ìîæå
ïðèçâîäèòè äî çíà÷íîãî ï³äâèùåííÿ äèôóç³éíî¿ ðóõëèâîñò³ ëåãóþ÷îãî åëåìåíòó
(öèðêîí³þ), êîíöåíòðàö³ÿ ÿêîãî íà ïîâåðõí³ ìîæå äîñÿãàòè 100 %. Òàêîìó ïåðåá³ãó
ïðîöåñó ñïðèÿº òå, ùî ï³ä ÷àñ 䳿 ³ñêðîâîãî ðîçðÿäó öèðêîí³é íà ïîâåðõí³ çíàõîäèòüñÿ
îäíî÷àñíî ó òâåðäîìó, ð³äêîìó òà ³îí³çîâàíîìó ñòàí³. Ñàìå åêñòðåìàëüí³ óìîâè ïðîöåñó
ŲË, ÿê³ âèêëèêàþòü âèíèêíåííÿ ðîçâèíåíî¿ äèñëîêàö³éíî¿ ñòðóêòóðè òà ïåðåì³ùåííÿ
äèñëîêàö³é âãëèá çðàçêà, ìîæóòü ñïðèÿòè àíîìàëüíî âèñîê³é øâèäêîñò³ äèôó糿 àòîì³â
ëåãóþ÷îãî åëåìåíòà. Íàÿâí³ñòü âóãëåöþ â ì³æåëåêòðîäíîìó ñåðåäîâèù³ ïðè Å²Ë ìîæå
äîäàòêîâî ñïðèÿòè ï³äâèùåííþ çíà÷åíü íàïðóæåíü â ïîâåðõíåâèõ øàðàõ ëåãîâàíî¿
çîíè.
 ïðîöåñ³ íàñòóïíîãî àçîòóâàííÿ,
éìîâ³ðíî, â³äáóâàºòüñÿ ïåðåðîçïîä³ë
öèðêîí³þ íà äèñëîêàö³ÿõ, ãóñòèíà ÿêèõ
íàéá³ëüøà â çîíàõ ïëîùèí ëåãêîãî
êîâçàííÿ. Ïðè âçàºìî䳿 öèðêîí³þ ç
âóãëåöåì òà àçîòîì â³äáóâàºòüñÿ
âèíèêíåííÿ â öèõ ä³ëÿíêàõ îáëàñò³
ïåðåäâèä³ëåíü (ïîä³áíèõ äî çîí óí'º-
Ïðåñòîíà) àáî äð³áíîäèñïåðñíèõ êàðá³ä³â,
í³òðèä³â, êàðáîí³òðèä³â. Öüîìó ïðîöåñó
ñïðèÿòèìå é íàÿâí³ñòü "õìàð Êîòðåëëà"
á³ëÿ ñêóï÷åíü äèñëîêàö³é.
Òàêèì ÷èíîì âñòàíîâëåíî, ùî
ÕÒÎ çàë³çà, ïîºäíàíà ç Å²Ë öèðêîí³ºì,
òèòàíîì òà õðîìîì ïðèçâîäèòü äî
ñòâîðåííÿ íà ïîâåðõí³ çðàçêà ëåãîâàíèõ
Рис. 3. Мікроструктура поверхні заліза після комплексної
обробки ЕІЛ цирконієм в пропан-бутані та азотування.
Рис. 4. Фрагмент мікроструктури
поверхневої зони заліза після
комплексної обробки ЕІЛ цирконієм на
повітрі та азотування.
Рис. 5. Концентраційний розподіл елементів у
поверхневій ділянці заліза після комплексної
обробки ЕІЛ цирконієм на повітрі та азотування.
- Zr, - Fe.
Ìåòàëîçíàâñòâî òà îáðîáêà ìåòàë³â 1’201042
Термічна і хіміко-термічна обробка
øàð³â ï³äâèùåíî¿ ì³êðîòâåðäîñò³ (5,5 - 12,0 ÃÏà). Âèÿâëåíî åôåêò ïðèñêîðåííÿ äèôó糿
öèðêîí³þ â çàë³ç³ â ðåçóëüòàò³ êîìïëåêñíî¿ îáðîáêè Å²Ë ó ïðîïàí-áóòàí³ òà àçîòóâàííÿ
òà éîãî ðîçïîä³ë ïî "ãîë÷àñòèì" âèä³ëåííÿì íà ãëèáèíó äî 200 ìêì. Êîìïëåêñíà
îáðîáêà Å²Ë òà ÕÒÎ ìîæå áóòè çàïðîïîíîâàíà äëÿ ïîâåðõíåâîãî çì³öíåííÿ äåòàëåé
ìàøèí òà ìåõàí³çì³â, ùî ïðàöþþòü â óìîâàõ òåðòÿ.
Література
1. Ñàìñîíîâ Ã.Â., Âåðõîòóðîâ À.Ä., Áîâêóí Ã.À. Ýëåêòðîèñêðîâîå ëåãèðîâàíèå
ìåòàëëè÷åñêèõ ïîâåðõíîñòåé. – Êèåâ: Íàóê. äóìêà, 1976. – 220 c.
2. Âåðõîòóðîâ À.Ä, Ìóõà È.Ì. Òåõíîëîãèÿ ýëåêòðîèñêðîâîãî ëåãèðîâàíèÿ ìåòàëëè÷åñêèõ
ïîâåðõíîñòåé. – Êèåâ: Òåõí³êà, 1982. – 181 ñ.
3. Ëàõòèí Þ.Ì., Êîãàí ß.Ä., Øïèñ Ã.-È. Òåîðèÿ è òåõíîëîãèÿ àçîòèðîâàíèÿ. – Ì.:
Ìåòàëëóðãèÿ, 1991. – 320 c.
4. Ìèõàéëîâ Â.Â., Èãíàòüêîâ Ä.À., Ïàñèíêîâñêèé Å.À. Ñòðóêòóðíî-ôàçîâûå ïðåâðàùåíèÿ è
îñòàòî÷íûå íàïðÿæåíèÿ ïîñëå êîìáèíèðîâàííîãî óïðî÷íåíèÿ ñòàëüíûõ äåòàëåé
ýëåêòðîèñêðîâûì ëåãèðîâàíèåì è ýëåêòðîëèòíîé õèìèêî-òåðìè÷åñêîé îáðàáîòêîé //
Ýëåêòðîííàÿ îáðàáîòêà ìàòåðèàëîâ. – 1999. – ¹ 3. – Ñ. 4 – 9.
5. Ãèòëåâè÷ À.Å., Ìèõàéëîâ Â.Â., Ôàêòîðîâè÷ À.À. Îá ýôôåêòå óâåëè÷åíèÿ ãëóáèíû
äèôôóçèè ÷åðåç ïîâåðõíîñòü, ïîäâåðãíóòóþ ýëåêòðîèñêðîâîìó ëåãèðîâàíèþ //
Ýëåêòðîííàÿ îáðàáîòêà ìàòåðèàëîâ. – 1991. – ¹ 4. – Ñ. 28 – 30.
Îäåðæàíî 11.01.10
Å.Â. Èâàùåíêî, Ã.Ã. Ëîáà÷îâà, Â.Ô. Ìàçàíêî
Ôîðìèðîâàíèå ïîâåðõíîñòíîãî óïðî÷íåííîãî ñëîÿ ïðè õèìèêî-òåðìè÷åñêîé
îáðàáîòêå æåëåçà, ñîâìåùåííîé ñ ýëåêòðîèñêðîâûì ëåãèðîâàíèåì
Ðåçþìå
Èññëåäîâàíà ñòðóêòóðà ïîâåðõíîñòíûõ ñëîåâ æåëåçà, ïîëó÷åííûõ ïðè ïðîâåäåíèè
êîìïëåêñíîé îáðàáîòêè, êîòîðàÿ âêëþ÷àëà ýëåêòðîèñêðîâîå ëåãèðîâàíèå öèðêîíèåì, òèòàíîì,
õðîìîì íà âîçäóõå, â àòìîñôåðå ïðîïàí-áóòàíà è õèìèêî-òåðìè÷åñêóþ îáðàáîòêó – àçîòèðîâàíèå.
Óñòàíîâëåíî ïîâûøåíèå ìèêðîòâåðäîñòè ëåãèðîâàííûõ ñëîåâ äî 5,5 – 12,0 ÃÏà. Âûÿâëåíî
óâåëè÷åíèå ãëóáèíû ïðîíèêíîâåíèÿ öèðêîíèÿ âãëóáü ìàòåðèàëà îñíîâû äî 200 ìêì.
E.V. Ivashchenko, G.G. Lobachîva., V.F. Mazanko
The surface hardened layer formation a the chemical-heat treatment of iron,
combined with electric-spark alloying
Summary
The iron surface layers, obtained during the complex processing that includs electric-spark
alloying by zirconium, titanium, chromium in the air, in the atmosphere of propane-butane and
chemical-heat treatment (nitriding) were studied by the microstructural, microhardness, X-ray
analysis and scanning electron microscopy. Increasing of alloyed layers microhardness to 5,5 –
12,0 GPa was found. It was revealed the increasing zirconium penetration depth into the material
base up to 200 µ m.
|