Исследование синтеза активированных материалов в поверхностных слоях деталей машин в рамках задания 5.4.08 «Разработка специальных методов азотирования деталей машин сложных поверхностей с формированием композиционных покрытий»

Abstract

Работа относится к области химико-термической обработки и направлена на решение проблем ускорения низкотемпературных процессов ХТО (азотирования), создания технологии получения композиционных структур на сложной поверхности деталей за счет предварительной активации материала, в частности прошивкой на значительные глубины порошковыми частицами, в результате чего формируются активные зоны, приводящие к зональному ускорению процесса азотирования и формированию слоя с особой струкурой и морфологией. Объектом исследований является диффузионные слои и покрытия на конструкционных и инструментальных сталях полученных в условиях предварительной обработки (активацией прошивкой порошковыми частицами, оксидированием) и низкотемпературного азотирования. Цель работы: повысить механические и эксплуатационные характеристики конструкционнных и инструментальных сталей после термодиффузионного азотированного слоя, путем предварительной активации поверхности. В работе исследованы закономерности формирования структуры, состава и механических свойств термодиффузионных азотированных слоев на образцах конструкционных (Сталь 10, Сталь 60) и инструментальных сталей (Х12МФ, Р6М5) прошедших предварительную активацию прошивкой порошковыми материалами. Установлено, что при использовании комбинированных активаторов состоящих из порошковых композиций включающих SiC, Ni, Ti, Al и др. возрастает толщина нитридного диффузионного слоя после низкотемпературного азотирования. Показатели износостойкости за счет увеличения поверхностной микротвердости и толщины слоя, например, для варианта активирования композицией SiC+Sn быстрорежущей стали Р6М5 увеличились на 15…20 %, что дает предпосылки считать данный вариант упрочнения достаточно перспективным для изделий, работающих в условиях интенсивного механического изнашивания (металлообрабатывающие инструменты, детали строительной техники).