Процесс вакумного активированного гафнирования сталей
Исследован метод вакуумного активированного диффузионного гафнирования α-Fe и Ст45. Процесс насыщения осуществляли при температуре Т = 1150° С в течение 6 ч с использованием в качестве активатора хлористого натрия. Установлен состав газовой насыщающей среды и возможный механизм формирования диффузио...
Saved in:
| Published in: | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Date: | 2004 |
| Main Authors: | , , , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2004
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80416 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Процесс вакумного активированного гафнирования сталей / В.И. Змий, Н.В. Ковтун, С.Г. Руденький, В.И. Мощенок, А.П. Свинаренко, В.В. Кунченко, Н.Н. Матюшенко, Р.В. Ажажа // Вопросы атомной науки и техники. — 2004. — № 3. — С. 156-159. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-80416 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Змий, В.И. Ковтун, Н.В. Руденький, С.Г. Мощенок, В.И. Свинаренко, А.П. Кунченко, В.В. Матюшенко, Н.Н. Ажажа, Р.В. 2015-04-17T17:45:13Z 2015-04-17T17:45:13Z 2004 Процесс вакумного активированного гафнирования сталей / В.И. Змий, Н.В. Ковтун, С.Г. Руденький, В.И. Мощенок, А.П. Свинаренко, В.В. Кунченко, Н.Н. Матюшенко, Р.В. Ажажа // Вопросы атомной науки и техники. — 2004. — № 3. — С. 156-159. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80416 621.793.6 Исследован метод вакуумного активированного диффузионного гафнирования α-Fe и Ст45. Процесс насыщения осуществляли при температуре Т = 1150° С в течение 6 ч с использованием в качестве активатора хлористого натрия. Установлен состав газовой насыщающей среды и возможный механизм формирования диффузионного слоя. Проведен рентгеноструктурный анализ покрытий на сталях с использованием прибора ДРОН-2.0. Установлено, что на α-Fe диффузионный слой образован из α-Hf и аморфной фазы. Диффузионный слой на Ст 45 состоит из карбида гафния HfC, а также подслоя α-Fe. Досліджувався процес вакуумного активованого дифузійного гафнування α-Fe та Ст45. Процес насичення проводили при температурі 1150° С протягом 6 год, при цьому хлористий натрій викоростувався як активатор. В результаті був встановлений склад газового насичуючого середовища та можливий механізм утворення дифузійного прошарку. Проведено рентгеноструктурний аналіз покриттів на сталях з використанням приладу ДРОН-2.0. Встановлено, що на α-Fe дифузійний прошарок складається із α-Hf та аморфної фази. На Ст45 його склад відповідає карбіду гафнію HfC та прошарку із α-Fe. In the work process of vacuum diffusion hafniuming of α-Fe and Steel 45 was investigated. Process of saturation was realized at temperature T = 1150° С during 6 hours with use of sodium chloride as an activator. Composition of gas saturating medium in this process and possible mechanism of diffusion layer’s forming was established. X-ray diffractometry analysis of coatings on steels with use of device DRON-2.0 was carried out. It was established that diffusion layer on α-Fe consist of α-Hf and amorphous phase. Diffusion layer on Steel 45 consist of carbide hafnium HfC, and also under-layer α-Fe. ru Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Краткие сообщения Процесс вакумного активированного гафнирования сталей Процес вакуумного активованого дифузійного гафнування сталей Process of vacuum diffusion hafniuming of steels Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Процесс вакумного активированного гафнирования сталей |
| spellingShingle |
Процесс вакумного активированного гафнирования сталей Змий, В.И. Ковтун, Н.В. Руденький, С.Г. Мощенок, В.И. Свинаренко, А.П. Кунченко, В.В. Матюшенко, Н.Н. Ажажа, Р.В. Краткие сообщения |
| title_short |
Процесс вакумного активированного гафнирования сталей |
| title_full |
Процесс вакумного активированного гафнирования сталей |
| title_fullStr |
Процесс вакумного активированного гафнирования сталей |
| title_full_unstemmed |
Процесс вакумного активированного гафнирования сталей |
| title_sort |
процесс вакумного активированного гафнирования сталей |
| author |
Змий, В.И. Ковтун, Н.В. Руденький, С.Г. Мощенок, В.И. Свинаренко, А.П. Кунченко, В.В. Матюшенко, Н.Н. Ажажа, Р.В. |
| author_facet |
Змий, В.И. Ковтун, Н.В. Руденький, С.Г. Мощенок, В.И. Свинаренко, А.П. Кунченко, В.В. Матюшенко, Н.Н. Ажажа, Р.В. |
| topic |
Краткие сообщения |
| topic_facet |
Краткие сообщения |
| publishDate |
2004 |
| language |
Russian |
| container_title |
Вопросы атомной науки и техники |
| publisher |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Процес вакуумного активованого дифузійного гафнування сталей Process of vacuum diffusion hafniuming of steels |
| description |
Исследован метод вакуумного активированного диффузионного гафнирования α-Fe и Ст45. Процесс насыщения осуществляли при температуре Т = 1150° С в течение 6 ч с использованием в качестве активатора хлористого натрия. Установлен состав газовой насыщающей среды и возможный механизм формирования диффузионного слоя. Проведен рентгеноструктурный анализ покрытий на сталях с использованием прибора ДРОН-2.0. Установлено, что на α-Fe диффузионный слой образован из α-Hf и аморфной фазы. Диффузионный слой на Ст 45 состоит из карбида гафния HfC, а также подслоя α-Fe.
Досліджувався процес вакуумного активованого дифузійного гафнування α-Fe та Ст45. Процес
насичення проводили при температурі 1150° С протягом 6 год, при цьому хлористий натрій викоростувався
як активатор. В результаті був встановлений склад газового насичуючого середовища та можливий механізм
утворення дифузійного прошарку. Проведено рентгеноструктурний аналіз покриттів на сталях з
використанням приладу ДРОН-2.0. Встановлено, що на α-Fe дифузійний прошарок складається із α-Hf та
аморфної фази. На Ст45 його склад відповідає карбіду гафнію HfC та прошарку із α-Fe.
In the work process of vacuum diffusion hafniuming of α-Fe and Steel 45 was investigated. Process of saturation was realized at temperature T = 1150° С during 6 hours with use of sodium chloride as an activator. Composition of gas saturating medium in this process and possible mechanism of diffusion layer’s forming was established. X-ray diffractometry analysis of coatings on steels with use of device DRON-2.0 was carried out. It was established that diffusion layer on α-Fe consist of α-Hf and
amorphous phase. Diffusion layer on Steel 45 consist of carbide hafnium HfC, and also under-layer α-Fe.
|
| issn |
1562-6016 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80416 |
| citation_txt |
Процесс вакумного активированного гафнирования сталей / В.И. Змий, Н.В. Ковтун, С.Г. Руденький, В.И. Мощенок, А.П. Свинаренко, В.В. Кунченко, Н.Н. Матюшенко, Р.В. Ажажа // Вопросы атомной науки и техники. — 2004. — № 3. — С. 156-159. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT zmiivi processvakumnogoaktivirovannogogafnirovaniâstalei AT kovtunnv processvakumnogoaktivirovannogogafnirovaniâstalei AT rudenʹkiisg processvakumnogoaktivirovannogogafnirovaniâstalei AT moŝenokvi processvakumnogoaktivirovannogogafnirovaniâstalei AT svinarenkoap processvakumnogoaktivirovannogogafnirovaniâstalei AT kunčenkovv processvakumnogoaktivirovannogogafnirovaniâstalei AT matûšenkonn processvakumnogoaktivirovannogogafnirovaniâstalei AT ažažarv processvakumnogoaktivirovannogogafnirovaniâstalei AT zmiivi procesvakuumnogoaktivovanogodifuzíinogogafnuvannâstalei AT kovtunnv procesvakuumnogoaktivovanogodifuzíinogogafnuvannâstalei AT rudenʹkiisg procesvakuumnogoaktivovanogodifuzíinogogafnuvannâstalei AT moŝenokvi procesvakuumnogoaktivovanogodifuzíinogogafnuvannâstalei AT svinarenkoap procesvakuumnogoaktivovanogodifuzíinogogafnuvannâstalei AT kunčenkovv procesvakuumnogoaktivovanogodifuzíinogogafnuvannâstalei AT matûšenkonn procesvakuumnogoaktivovanogodifuzíinogogafnuvannâstalei AT ažažarv procesvakuumnogoaktivovanogodifuzíinogogafnuvannâstalei AT zmiivi processofvacuumdiffusionhafniumingofsteels AT kovtunnv processofvacuumdiffusionhafniumingofsteels AT rudenʹkiisg processofvacuumdiffusionhafniumingofsteels AT moŝenokvi processofvacuumdiffusionhafniumingofsteels AT svinarenkoap processofvacuumdiffusionhafniumingofsteels AT kunčenkovv processofvacuumdiffusionhafniumingofsteels AT matûšenkonn processofvacuumdiffusionhafniumingofsteels AT ažažarv processofvacuumdiffusionhafniumingofsteels |
| first_indexed |
2025-11-27T02:10:54Z |
| last_indexed |
2025-11-27T02:10:54Z |
| _version_ |
1850793067248877568 |
| fulltext |
УДК 621.793.6
ПРОЦЕСС ВАКУМНОГО АКТИВИРОВАННОГО ГАФНИРОВАНИЯ
СТАЛЕЙ
В.И. Змий, Н.В. Ковтун, С.Г. Руденький, В.И. Мощенок*, А.П. Свинаренко,
В.В. Кунченко, Н.Н. Матюшенко, Р.В. Ажажа
ННЦ «Харьковский физико-технический институт»;
*Харьковский Национальный автомобильно-дорожный университет,
г. Харьков, Украина
Исследован метод вакуумного активированного диффузионного гафнирования α-Fe и Ст45. Процесс на-
сыщения осуществляли при температуре Т = 1150о С в течение 6 ч с использованием в качестве активатора
хлористого натрия. Установлен состав газовой насыщающей среды и возможный механизм формирования
диффузионного слоя. Проведен рентгеноструктурный анализ покрытий на сталях с использованием прибора
ДРОН-2.0. Установлено, что на α-Fe диффузионный слой образован из α-Hf и аморфной фазы. Диффузион-
ный слой на Ст 45 состоит из карбида гафния HfC, а также подслоя α-Fe.
Для решения задач, выдвигаемых современным
развитием техники, необходимы материалы с более
высокими эксплуатационными характеристиками,
успешно работающими в условиях повышенных
температур и адгезионного износа. Такими веще-
ствами являютя соединения на основе тугоплавких
металлов. Использование покрытия из таких соеди-
нений на прочной и пластичной основе позволяет
получить изделия с повышенными эксплуатацион-
ными свойствами. Одним из перспективных элемен-
тов для создания упрочняющих покрытий является
гафний. Покрытия из его карбидов применяются в
качестве высокоэффективных износостойких на ме-
таллообрабатывающем инструменте, а также в виде
барьерных в многослойных на углерод-углеродных
композитах с целью защиты от высокотемператур-
ного окисления [1,2].
Получение таких покрытий осуществляется пре-
имущественно методом осаждения из газовой фазы
(CVD) посредством взаимодействия хлоридов гаф-
ния с метаном в атмосфере водорода при понижен-
ном общем давлении газов и температурах ≥ 1000оС.
Использование трудоемкой технологии экологиче-
ски вредных химических соединений является недо-
статком этого метода. Кроме того, анализ литера-
турных источников показал, что использование гаф-
ния в качестве компонента упрочняющих покрытий
на конструкционных материалах практически не
изучено.
Целью настоящей работы является исследование
состава газовой насыщающей среды при получении
гафнированного слоя на поверхности железа и угле-
родистой стали, а также физико-механических
свойств покрытий в зависимости от параметров их
формирования.
Как метод формирования гафнированного слоя
на стали был выбран способ активированного диф-
фузионного насыщения в вакууме с использованием
в качестве активатора хлористого натрия [3].
Диффузионное насыщение образцов из α-Fe и
Ст45 осуществляли в графитовом контейнере, яв-
ляющимся аналогом ячейки Кнудсена, в засыпке,
состоящей из порошка гафния и хлористого натрия.
Образцы были диаметром 15 и толщиной 2…3 мм.
Эксперименты по диффузионному гафнированию
сталей осуществляли при температуре 1150 оС (дли-
тельность отжига составляла 6 ч); давление остаточ-
ных газов в вакуумной камере составляло 10-4мм
рт. ст.
Конструкция контейнера, в котором осуществля-
ли диффузионное насыщение, позволяет считать,
что в газовой среде устанавливается состояние,
близкое к равновесному. Это позволяет выполнить
анализ состава равновесной газовой фазы посред-
ством решения системы уравнений, описывающих
термодинамическое равновесие между гафнием и
парами хлористого натрия. Ниже приведены хими-
ческие реакции (1…4), по которым происходит воз-
можное образование в реакционной зоне хлористого
гафния вследствие гетерогенного осаждения его на
поверхности стали:
NaCl(г)+Hf(т)↔HfCl(г)+Na(г) (1)
NaCl(г)+1/2Hf(т)↔1/2HfCl2(г)+Na(г) (2)
NaCl(г)+1/3Hf(т)↔1/3HfCl3(г)+Na(г) (3)
NaCl(г)+1/4Hf(т)↔1/4HfCl4(г)+Na(г) (4)
По аналогии с [3] получены уравнения констант
равновесия, которые были дополнены уравнением
Дальтона и решены для диапазона температур
1300…1400 К в интервале давлений 10-2…10 мм
рт ст.
Результаты решения этой системы уравнений
для различных давлений и температур показаны в
табл. 1. В ней также приведены количества газооб-
разных веществ в молях при условии, что количе-
ство каждого из исходных веществ (хлористого на-
трия и гафния) равно 1 молю. Из результатов расче-
та вытекает, что основными компонентами газовой
_________________________________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2004. № 3.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (85), с. 128-131.156
насыщающей среды являются хлористый натрий,
натрий и хлориды гафния HfCl, HfCl2, HfCl3. С пони-
жением давления и повышением температуры в зоне
протекания химических реакций относительное со-
держание низших хлоридов гафния возрастает, уве-
личивается степень содержания паров натрия в газо-
вой смеси, а следовательно, коэффициент использо-
вания активатора при этом приближается к
90 %.
Таблица 1
Состав газовой фазы в системе NaCl - Hf в зависимости от давления и температуры
Т = 1300 К
К-во в молях
Вещество
Р, мм рт.ст
10 1 10-1 10-2
HfCl 1,40…10-3 7,65…10-3 4,05…10-2 1,97…10-1
HfCl2 5,93…10-3 1,69…10-2 4,40…10-2 9,05…10-2
HfCl3 7,44…10-1 1,06…10-1 1,35…10-1 1,17…10-1
HfCl4 2,35…10-6 1,83…10-6 1,15…10-6 4,21...10-7
Na 2,26...10-1 3,59...10-1 5,32...10-1 7,29...10-1
NaCl 7,74...10-1 6,41...10-1 4,67...10-1 2,70...10-1
Т = 1400 К
К-во в молях
Вещество
Р, мм рт.ст
10 1 10-1 10-2
HfCl 7,78...10-3 4,15...10-2 2,04...10-1 6,79...10-1
HfCl2 1,47...10-2 3,89...10-2 8,11...10-2 7,03...10-2
HfCl3 9,0...10-2 1,18...10-1 1,04...10-1 2,36...10-2
HfCl4 2,78...10-6 1,80...10-6 6,76...10-7 3,98...10-8
Na 3,075...10-1 4,727...10-1 6,789...10-1 8,90...10-1
NaCl 6,92...10-1 5,27...10-1 3,21...10-1 1,098...10-1
В ходе вакуумного активированного диффу-
зионного насыщения процесс массопереноса гафния
к насыщаемой поверхности осуществляется через
его газообразные хлориды. При взаимодействии
этих хлоридов с поверхностью стали происходит об-
разование диффузионного слоя, фазовый состав и
структура которого определяются содержанием уг-
лерода в исходной стали. При повышенном содер-
жании углерода (более 0,4 %) в стали возможно об-
разование поверхностного слоя, состоящего из кар-
бида гафния HfC, образование которого описывает-
ся химическими реакциями 1-6, приведенными в
табл. 2. В ней показана степень превращения α-хи-
мических реакций в зависимости от давления и тем-
пературы. Для реакций 1-5 эта величина близка к
единице при температуре и давлении, обычно имею-
щих место в процессе вакуумного активированного
диффузионного насыщения сталей.
Таблица 2
Степень преващения α химических реакций в зависимости от давления и температуры
Уравнение химической реакции
Т = 1300 К Т = 1400 К
Р, мм ртст
10 10-2 10 10-2
HfCl(г) + ½ C(т) ↔ ½ HfC(т) + ½ HfCl2(г) 1 1 1 0,99
HfCl(г) + ⅔ C(т) ↔ ⅔ HfC(т) + ⅓ HfCl3(г) 1 1 1 1
HfCl(г) + ¾ C(т) ↔ ¾ HfC(т) + ½ HfCl4(г) 1 1 1 1
HfCl2(г) + ⅓ C(т) ↔ ⅓ HfC(т) + ⅔ HfCl3(г)
1 1 1 1
HfCl2(г) + ½ C(т) ↔ ½ HfC(т) + ½ HfCl4(г) 1 0,99 0,98 0,97
HfCl3(г) + ¼ C(т) ↔ ¼ HfC(т) + ¾ HfCl4(г) 0,22 0,02 0,2 0,02
HfCl(г) ↔ ½ Hf(т) + ½ HfCl2(г) 0,99 0,73 0,99 0,35
HfCl2(г) ↔ ⅔ Hf(т) + ⅓ HfCl3(г) 0,99 0,9 0,96 0,46
HfCl(г) ↔ ¾ Hf(т) + ¼ HfCl4(г) 0,99 0,01 0,96 0,001
HfCl2(г) ↔ ⅓ Hf(т) + ⅔ HfCl3(г) 0,99 0,9 0,98 0,77
HfCl2(г) ↔ ½ Hf(т) + ½ HfCl4(г) 0,28 0,001 0,05 0
_________________________________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2004. № 3.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (85), с. 128-131.157
В случае малоуглеродистой стали или железа
возможно выделение гафния на насыщаемой по-
верхности, согласно реакций 7-11, с последующим
формированием покрытия, состоящего из слоев
твердого раствора гафния в железе, интерметалли-
дов Hf2Fe и HfFe. Возможность протекания этих ре-
акций, согласно табл. 2, достаточно велика.
Образцы из α-Fe и Ст 45 исследовали на фазовый
состав рентгендифрактометрическим методом с ис-
пользованием прибора ДРОН-2.0 в излучении СоКα,
Металлографические исследования шлифов образ-
цов сталей с покрытием выполнялись с применени-
ем микроскопа ММР-4, микротвердость измеряли
прибором ПМТ-3 при нагрузках на индектор 20 и 50
г(Н002 и Н005).
Съемки дифрактограмм проведены с обоих сто-
рон гафнированных образцов α-Fe и Ст45. Установ-
лено, что конденсаты на обоих сторонах образцов –
Fe состоят из кристаллической фазы α-Hf (тип Mg) с
параметрами кристаллической решетки:
а = 3,212(2); c= 5,11(9); v= 45,6(8) Ǻ3. Табличные
значения параметров решетки α-Hf: a=3,206 Ǻ; c =
5,087 Ǻ.
Завышенные значения экспериментальных дан-
ных могут быть обусловлены растворением не-
контролируемых примесей и (или) наличием сжима-
ющих в плоскости покрытий напряжений.
Анализ интенсивностей дифракционных макси-
мумов в сравнении с изотропным состоянием (поро-
шок Hf) свидетельствует о наличие текстуры с
направлением [110], перпендикулярным поверхно-
сти конденсата. Наличие диффузного гало под ма-
лыми углами отражения с максимумами
2θ = 14 и 2θ = 18о является следствием рентгено-
аморфной составляющей в конденсате.
В покрытиях, нанесенных на образцы стали 45,
идентифицирована кристаллическая фаза HfC (тип
NaCl) с параметрами кубической решетки a= 4,636
(10)Ǻ; и v = 99,6 (6)Ǻ3, что совпадает с табличными
значениями. При этом на одной из сторон образца
наряду с дифракционными максимумами от кри-
сталлических фаз HfC, α-Fe наблюдается диффузное
гало, начинающееся под углом 2θ =9о и достигаю-
щее максимума при 2θ = 14…15о.
Наличие дифракционных максимумов от α-Fe
может быть следствием более тонкого слоя HfC,
обусловленного «затенением» анализируемой сторо-
ны образца в процессе насыщения. При рентгено-
графировании регистрируются дифракционные мак-
симумы от слоя α-Fe, лежащего непосредственно
под тонким слоем HfC. Причины образования
аморфной составляющей покрытий требуют допол-
нительных исследований.
Типичная микроструктура поперечных сечений
образцов α-Fe и Ст 45 с покрытиями показана на
рис. 1 и 2. Характерной особенностью ее является
крупнозернистость, обусловленная рекристаллиза-
цией в процессе диффузионного насыщения. Зона
насыщения представляется в виде слоев. На образ-
цах α-Fe (см. рис. 1) слой однородный, толщиной до
20 мкм с микротвердостью Н002 = 430…490 кг.мм-2.
Материал покрытия – хрупкий. Об этом свидетель-
ствуют микротрещины, распространяющиеся от вер-
шин отпечатка индентора вдоль поверхности кон-
денсации. Такому характеру разрушения может
способствовать высокий уровень микронапряжений
в плоскости осаждения.
По данным рентгеноструктурного анализа слой
состоит из кристаллического α-Hf и аморфной фазы.
По видимому, его гетерофазность и обуславливает
более высокие по сравнению с Hf (Н = 203 кг/мм-2)
значения микротвердости и хрупкость.
Рис. 1. Микроструктура гафнированного α-Fe, х200
Размер кристаллов стали 45 меньше, чем в образ-
цах α-Fe. Толщина слоя покрытия достигает 15…20
мкм (см. рис. 2).
.
Рис. 2. Микроструктура гафнированной Ст45, х200
Микротвердость слоя находится в пределах Н005
= 2000…2400 кг.мм-2. Под слоем обнаруживается
зона шириной ~ 150…200 мкм с микротвердостью
Н002 ~ 70…80 кг/мм-2. Это соответствует микро-
твердости отожженного α-Fe. Далее, в глубину, ми-
кротвердость возрастает, составляя величину
Н002 = 110…130 кг.мм-2, что свойственно ото-
жженному состоянию Ст 45.
_________________________________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2004. № 3.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (85), с. 128-131.158
Таким образом, полученные результаты свиде-
тельствуют об эффективности способа вакуумного
активированного диффузионного насыщения гафни-
ем α-Fe и Ст45 с использованием в качестве актива-
тора хлористого натрия.
В случае малолегированных сплавов железа
(α-Fe) получаемое покрытие состоит из кристалли-
ческого Hf и рентгеноаморфной фазы, которая обла-
дает повышенными по сравнению с Hf значениями
микротвердости.
При осаждении Hf на поверхность стали с содер-
жанием углерода С ≥ 0,45 вес.% формируется слой,
состоящий из карбида гафния HfC с достаточно вы-
сокой микротвердостью, который образуется вслед-
ствие взаимодействия Hf с углеродом, диффундиру-
ющим из приповерхностной зоны стали.
ЛИТЕРАТУРА
1.V. Wunder, N. Popovska, A. Wegner, G. Emig,
W. Arnold. Multilayer coatings on CFC. Composites for
high-temperature applicftions //Surface and Coatings
Technology. 1998, v. 100–101, p. 329 – 332.
2.V.K. Wunder, N. Poponska, G. Emig. Hafnium car-
bide as a barrier in multilayer coatings by chemical va-
por deposition (CVD) //J.Phys. 1999, N 8,
p. 509 – 516.
3.В.И. Змий, С.Г. Руденький и др. Масс-спектромет-
рическое исследование газообразных продуктов вза-
имодействия титана с хлористым натрием //Жаро-
стойкие неорганические покрытия. Ленинград:
«Наука», 1990, с. 47 – 52.
ПРОЦЕС ВАКУУМНОГО АКТИВОВАНОГО ДИФУЗІЙНОГО ГАФНУВАННЯ СТАЛЕЙ
В.І. Змій, М.В. Ковтун, С.Г. Руденький, В.І. Мощенок, О.П. Свинаренко,
В.В. Кунченко, М.М. Матюшенко, Р.В. Ажажа
Досліджувався процес вакуумного активованого дифузійного гафнування α-Fe та Ст45. Процес
насичення проводили при температурі 1150о С протягом 6 год, при цьому хлористий натрій викоростувався
як активатор. В результаті був встановлений склад газового насичуючого середовища та можливий механізм
утворення дифузійного прошарку. Проведено рентгеноструктурний аналіз покриттів на сталях з
використанням приладу ДРОН-2.0. Встановлено, що на α-Fe дифузійний прошарок складається із α-Hf та
аморфної фази. На Ст45 його склад відповідає карбіду гафнію HfC та прошарку із α-Fe.
PROCESS OF VACUUM DIFFUSION HAFNIUMING OF STEELS
V.I. Zmiy, N.V. Kovtun, S.G. Rudenkiy, V.I. Moshenok, A.P. Svinarenko,
V.V. Kunchenko, N.N. Matyushenko, R.V. Ajaja
In the work process of vacuum diffusion hafniuming of α-Fe and Steel 45 was investigated. Process of saturation was real-
ized at temperature T = 1150о С during 6 hours with use of sodium chloride as an activator. Composition of gas saturating medi-
um in this process and possible mechanism of diffusion layer’s forming was established. X-ray diffractometry analysis of coat-
ings on steels with use of device DRON-2.0 was carried out. It was established that diffusion layer on α-Fe consist of α-Hf and
amorphous phase. Diffusion layer on Steel 45 consist of carbide hafnium HfC, and also under-layer α-Fe.
_________________________________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2004. № 3.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (85), с. 128-131.159
|