Комплексне хромоалітування вуглецевих сталей в середовищі хлору
The authors investigated the influence of the nature of the chlorine-containing activator on the structure, chemical composition, and some properties of diffusion layers formed during complex chromium-alloying of carbon steels in a chlorine environment. On the basis of thermodynamic calculations, th...
Gespeichert in:
| Datum: | 2023 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Physico- Technological Institute of Metals and Alloys of the NAS of Ukraine
2023
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://momjournal.org.ua/index.php/mom/article/view/2023-3-2 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Metal Science and Treatment of Metals |
Institution
Metal Science and Treatment of Metals| _version_ | 1856543773937369088 |
|---|---|
| author | Loskutova, T.V. Kononenko, Y.A. |
| author_facet | Loskutova, T.V. Kononenko, Y.A. |
| author_sort | Loskutova, T.V. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2023-10-23T09:11:45Z |
| description | The authors investigated the influence of the nature of the chlorine-containing activator on the structure, chemical composition, and some properties of diffusion layers formed during complex chromium-alloying of carbon steels in a chlorine environment. On the basis of thermodynamic calculations, the quantitative ratio of saturating elements (chromium and aluminum) and rational coating temperatures were determined. It was determined that for the complex chromoalitization of steels, an increased amount of chromium in the composition of the saturating mixture is necessary. Based on the data obtained, the temperature intervals for complex chromoalitization of carbon steels in a chlorine environment were recommended to be 800-1100°C. Coatings were applied at a temperature of 950-1050°C for 2 hours in a saturating mixture of the following composition: 45 % wt. chromium, 5 % wt. aluminum, 47 % wt. Al2O3 and 3.0 % by weight of the activator. The chlorine-containing compounds NH4Cl and NiCl2 were used as activators.
The structure, chemical composition, and distribution of microhardness along the cross-section of the obtained chrome-aluminum coatings were investigated. It was found that the distribution of structural components in both types of coatings obtained at a temperature of 950 °C is almost identical. At the same time, the structure of the diffusion zone obtained by using NiCl2 as an activator shows the presence of a two-phase layer of dark inclusions, the main component of which is small columnar crystals. The thickness of the obtained coatings is 23-32 microns.
An increase in the saturation temperature to 1050°C during complex chromoalitization using NH4Cl as an activator leads to an increase in the thickness of the resulting coatings to 200-220 microns, with the amount of aluminum on the surface being 16.59% by weight and chromium 4.36% by weight. |
| first_indexed | 2025-09-24T17:41:13Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs2.localhost:article-274 |
| institution | Metal Science and Treatment of Metals |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-17T12:07:46Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | Physico- Technological Institute of Metals and Alloys of the NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs2.localhost:article-2742023-10-23T09:11:45Z Complex chromium alitization of carbon steels in chlorine environment Комплексне хромоалітування вуглецевих сталей в середовищі хлору Loskutova, T.V. Kononenko, Y.A. хром алюміній вуглецева сталь активатор дифузійні покриття chromium aluminum carbon steel activator diffusion coatings The authors investigated the influence of the nature of the chlorine-containing activator on the structure, chemical composition, and some properties of diffusion layers formed during complex chromium-alloying of carbon steels in a chlorine environment. On the basis of thermodynamic calculations, the quantitative ratio of saturating elements (chromium and aluminum) and rational coating temperatures were determined. It was determined that for the complex chromoalitization of steels, an increased amount of chromium in the composition of the saturating mixture is necessary. Based on the data obtained, the temperature intervals for complex chromoalitization of carbon steels in a chlorine environment were recommended to be 800-1100°C. Coatings were applied at a temperature of 950-1050°C for 2 hours in a saturating mixture of the following composition: 45 % wt. chromium, 5 % wt. aluminum, 47 % wt. Al2O3 and 3.0 % by weight of the activator. The chlorine-containing compounds NH4Cl and NiCl2 were used as activators. The structure, chemical composition, and distribution of microhardness along the cross-section of the obtained chrome-aluminum coatings were investigated. It was found that the distribution of structural components in both types of coatings obtained at a temperature of 950 °C is almost identical. At the same time, the structure of the diffusion zone obtained by using NiCl2 as an activator shows the presence of a two-phase layer of dark inclusions, the main component of which is small columnar crystals. The thickness of the obtained coatings is 23-32 microns. An increase in the saturation temperature to 1050°C during complex chromoalitization using NH4Cl as an activator leads to an increase in the thickness of the resulting coatings to 200-220 microns, with the amount of aluminum on the surface being 16.59% by weight and chromium 4.36% by weight. Досліджено вплив природи хлормісткого активатору на будову, хімічний склад та деякі властивості дифузійних шарів, які формуються при комплексному хромоалітуванні вуглецевих сталей в середовищі хлору. На основі термодинамічних розрахунків визначено кількісне співвідношення насичуючих елементів (хрому та алюмінію) та раціональні температури нанесення. Визначено, що для протікання комплексного хромоалітування сталей необхідно підвищений вміст хрому у складі насичуючої сумішші. Рекомендовано температурні інтервали комплексоного хромоалітування вуглецевих сталей в середовищі хлору - 800-1100°С. Хромоалітовані покриття наносили при температурі 950-1050°С протягом 2 годин в насичуючій суміш наступного складу: 45% мас.хрому, 5 % мас. алюмінію, 47 % мас. Al2O3 та 3,0 % мас. активатору. В якості активатора використовували NH4Cl та NiCl2. Досліджено будову, хімічний склад та розподіл мікротвердості про перетину отриманих хромоалітованих покриттів. Встановлено, що характер розподілу структурних складових в обох типах покриттів отриманих при температурі 950°С практично однаковий. Разом з тим, в структурі дифузійної зони, отриманої з використаням активатора NiCl2, відзначено присутність двохфазного шару з темних включень, основною складовою якого є невеликі за розмірами стовпчасті кристали. Товщина отриманих покриттів становить 23-32 мкм. Підвищення температури насичення до 1050°С при комплексному хромоалітуванні з використанням активатора NH4Cl призводить до збільшення товщини отриманих покриттів до 200-220 мкм. При цьому кількість алюмінію на поверхні становить 16,59%мас., хрому – 4,36%мас. Physico- Technological Institute of Metals and Alloys of the NAS of Ukraine 2023-09-30 Article Article application/pdf https://momjournal.org.ua/index.php/mom/article/view/2023-3-2 10.15407/mom2023.03.011 Scientific Technical Journal; Vol. 29 No. 3 (2023): The Scientific Technical journal Metal Science and Treatment of Metals; 11-18 Науково-технічний журнал; Том 29 № 3 (2023): Науково-технічний журнал Металознавство та обробка металів; 11-18 2664-2441 2073-9583 10.15407/mom2023.03 uk https://momjournal.org.ua/index.php/mom/article/view/2023-3-2/2023-3-2 Copyright (c) 2023 Scientific Technical Journal https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |
| spellingShingle | хром алюміній вуглецева сталь активатор дифузійні покриття Loskutova, T.V. Kononenko, Y.A. Комплексне хромоалітування вуглецевих сталей в середовищі хлору |
| title | Комплексне хромоалітування вуглецевих сталей в середовищі хлору |
| title_alt | Complex chromium alitization of carbon steels in chlorine environment |
| title_full | Комплексне хромоалітування вуглецевих сталей в середовищі хлору |
| title_fullStr | Комплексне хромоалітування вуглецевих сталей в середовищі хлору |
| title_full_unstemmed | Комплексне хромоалітування вуглецевих сталей в середовищі хлору |
| title_short | Комплексне хромоалітування вуглецевих сталей в середовищі хлору |
| title_sort | комплексне хромоалітування вуглецевих сталей в середовищі хлору |
| topic | хром алюміній вуглецева сталь активатор дифузійні покриття |
| topic_facet | хром алюміній вуглецева сталь активатор дифузійні покриття chromium aluminum carbon steel activator diffusion coatings |
| url | https://momjournal.org.ua/index.php/mom/article/view/2023-3-2 |
| work_keys_str_mv | AT loskutovatv complexchromiumalitizationofcarbonsteelsinchlorineenvironment AT kononenkoya complexchromiumalitizationofcarbonsteelsinchlorineenvironment AT loskutovatv kompleksnehromoalítuvannâvuglecevihstalejvseredoviŝíhloru AT kononenkoya kompleksnehromoalítuvannâvuglecevihstalejvseredoviŝíhloru |