Введение к работе
..':', j
";:г51 Актуальность темы. Развитие современной техники связано с ",, tv, необходимостью повышения её ресурса в условиях растущих механи- . чес'ких, теплових нагрузок в различішх средах, в том числе кор-роз/.отюактивпых. Для повышения износостойкости, жаро- и коррозионной стойкости стали и чугунов всё большее применение в промышленности находят борированне и алитирование.
При насищений металлов некарбидосбразующими элементами ( 6 , At , Si ) в подслойной зона накашивается углерод, кото- рый отрицательно влияет на ряд технологических и механических свойств стали после хижіко-тєршіческой обработки (ХТО). Кроме того, он тормозит диффузию элементов, замедляя процесс.
При насыщении высокоуглеродистых материалов „(сталей, чугунов) углерод не весь оттесняется в подслойную зону, часть его задерживается в слое и ухудшает его свойства. Графит в оорирс— ванном слое на чугуне охрупчивает слой, способствует его скалывать:, уменьшает износостойкость. Коррозионная стойкость,и жаростойкость алитированннх слоев на вксокоуглеродистых материалах значительно ниже, чем на низкоуглеродистых.
Таким образам, представляется целесообразным регулировать количество углерода в подслое диффузионных слоён и толщину под-слойной зоны. Это позволит изменять в более широких пределах коррозионные, жаростойкие, механические.свойства (износостойкость, знак и величину остаточних напряжений, прочность на из-. гиб и сжатие, сопротивление вдавливанию и т.д.) деталей после ХТО.
В связи с изложенным, исследование влияния предварительного обезуглероживания на борированив и алигированиэ угшзродисгых сталей и чугунов является актуальным.
- 4 -Цель работа. Общей целью работы являлось повышение комплекса механических свойств, коррозионной стойкости и жаростойкости боридных и аломинидных покрытий путём применения комбинированной ХТО:.вотирования и алитирования )талей и чугунов с пред-варителышм обезуглероживанием поверхностного слоя. Для достижения указанной цели в работе решались следующие задачи:
-
Неследование кинетики обезуглероживания средне и высоко-углеродкеткх сталей, серого и высокопрочного чугуна в порошках окислов железа.
-
Исследование влияния предварительного обезуглероживакгл на кинетику борирования и алитирования, фазовый состав олоёв.
-
Изучение механических свойств, коррозионной стойкости и жаростойкости сталей -и чугунов, борированнкх и агитированных о предварительным обезуглероживанием.
-
Разработка рекомендаций болев эффективной технологии борирования. и алитирования сталей и чугунов.
Научная новизна. Определены температурно-временные условия получения обезуглероненного слоя на стали и чугуне разных шрок в порошке окислов железа а древесного угля без окисления поверхности. Установлена возможность изменять распределение углерода в слое и подслое при борировании и алитировшшл путём предварительного обезуглероживания.
Выявлены кинетические особенности процесса обезуглероживания чугунов, протекающего немонотонно во вре.чеяи.
Показано, что предварительное обезуглероживание оказывает благоприятное влияние на распределение остаточных напряжений в борированном слое на углеродистых сталях, увеличивает его сопротивление сжатию и изгибу, не ухудаая сопротивления рдавлшза-ниюі Предварительное обезуглероживание чугукоэ повышает износо-
стойкость борированного слоя в 3—4 раза.
Показано, что предварительное обезуглероживание среднеуг- леродистой стали увеличивает жаростойкость алитированного слоя в 1,4 раза.
Практическая ценность. На основе выполненных исследований сформулированы рекомендации по повышению механических свойств углеродистых сталей и чугунов с боридньми покритиями й жаростойкости алитированного покрытия.
Разработанная технология борирования о предварительным обезуглероживанием была опробована в промышленных условиях для прессового инструмента.
Новая технология может быть рекомендована для штампового, прессового, бурового инструмента, для деталей формокомшгектов стекольного производства из серого -чугуна и др.
Апробация работы. По основным результатам диссертации 2 статьи опубликованы, одна находится в печати.
Диссертация обсувдена на заседании-кафедры металловедения стали и высокопрочных сплавов МИСиС.
Объём работы. Работа состоит из введения, шести глав, вы- . водов, I приложений, содержит 138 страниц машинописного текста, 57 рисункоз'.гв таблиц и список литературы из 100- наименований.
