автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.01, диссертация на тему:Интенсификация процессов формирования структуры диффузионного слоя при химико-термической обработке сталей

На правах рукописи

Лыгденов Бурьял Дондокович

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ

СТРУКТУРЫ ДИФФУЗИОННОГО СЛОЯ ПРИ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ СТАЛЕЙ

специальность 05.02.01 - материаловедение (в машиностроении)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Барнаул - 2009

003459657

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Алтайский государственный технический университет им. И. И.Ползунова» (АлтГТУ)

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

Гурьев Алексей Михайлович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Батаев Владимир Андреевич

доктор физико-математических наук, профессор Конева Нина Александровна

доктор технических наук, профессор Околович Геннадий Андреевич

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Сибирский государственный индустри-

альный университет» г. Новокузнецк

Защита состоится 19 февраля 2009 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д. 212.004.07 в ГОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова» по адресу: 656038, г. Барнаул, пр. Ленина, 46. E-mail: berd50@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Алтайский государственный технический университет им. И.И.Ползунова».

Автореферат разослан 29 декабря 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д. 212.004.07

кандидат технических наук, доцент СУ^ А. А. Бердыченко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Химико-термическая обработка (ХТО) является одним из эффек-вных и широко применяемых в промышленности методов повышения надежности и долго-чности ответственных деталей машин, инструмента и технологической оснастки. Под химико-рмической обработкой понимают нагрев и выдержку металлических (а в ряде случаев и неме-лических) материалов при высоких температурах в химически активных средах (твердых, ких или газообразных), в результате чего изменяются химический состав, структура и свой-ва поверхностных слоев. Химико-термической обработкой изделиям можно придать такой мплекс эксплуатационных свойств, достижения которого объемным легированием или невоз-жно (азотирование, борирование), или экономически невыгодно (хромирование, хромонио-рование и т.д.).

Большую роль в становлении химико-термической обработки, как науки, сыграли работы: П. Чижевского, М. Г. Окнова, Н. А. Минкевича, Ю. М. Лахтина, Г. Н. Дубинина, А. Н. Мин-вича, Н. С. Горбунова, В. И. Архарова, Г. В. Самсонова, И. С. Козловского, А. В. Смирнова, В. Просвирона, Б. М. Арзамасова, М. А. Криштала, Г. В. Земского, С. 3. Бокштейна, Л.С. Ляхо-ча, Л.Г. Воршнина и др.

В подавляющем большинстве случаев химико-термическую обработку проводят с целью огащения поверхностных слоев изделий определенными элементами (металлическими или металлическими) из внешней среды. Но иногда химико-термическую обработку проводят и с ямо противоположной целью - с целью удаления из сплава тех или иных элементов (чаще го примесей).

По сравнению с другими методами поверхностной обработки металлов (дробеструйный клеп, накатка роликами, индукционная, газопламенная и электролитная закалка, лазерная работка и т. д.) химико-термическая обработка имеет ряд существенных преимуществ (хотя о уступает им в производительности):

1. Химико-термической обработке можно подвергать детали любых размеров и конфигу-ий. При других методах поверхностного упрочнения, например, при накатке роликами или алке ТВЧ, размеры и особенно форма играют исключительно важную роль. Как правило, али сложной конфигурации подвергать поверхностному упрочнению этими методами весьма жно или вообще невозможно.

2. При химико-термической обработке достигается гораздо большее различие в свойствах дцевины и поверхностных слоев, чем при других методах поверхностной обработки. Это словлено тем, что при механических и термических методах поверхностного упрочнения еняется только строение (структура) поверхностных слоев, а при химико-термической обра-ке кроме того изменяются (причем весьма существенно) и их химический состав.

3. Основная опасность, реальная при всех термических методах поверхностного упрочне-- перегрев поверхности, при химико-термической обработке или отсутствует, или может

ть устранен последующей термообработкой.

Следует отметить, что в связи с все увеличивающимся дефицитом высоколегированных трументальных материалов, жаропрочных сплавов и нержавеющих сталей роль ХТО будет с ;ым годом возрастать. Это обусловлено как возможностью замены этих высоколегирован-х материалов, менее дефицитными низко- и среднелегированных материалов, менее дефи-ными низко- и среднелегированными в сочетании с ХТО, так и увеличение срока их экс-атации за счет диффузионного насыщения различными элементами.

Широкое промышленное применение получили лишь традиционные процессы насьнце-: азотирование, цементация, нитроцементация, цианирование. Цинкование, алитирование, ирование, хромирование, силицирование применяют значительно в меньшей мере. Наиболее [¡ективные антикоррозионные, эррозионностойкие, жаростойкие и т.д. многокомпонентные [>фузионные слои еще не нашли сколько-нибудь широкого промышленного применения. В то время, именно новым и, как правило, многокомпонентным диффузионным слоям принадле-т будущее. С одной стороны это обусловлено все возрастающим дефицитом специальных ей и сплавов; в другой - тем, что традиционные процессы химико-термической обработки не обеспечивают тех требований к свойствам, которые предъявляются промышленностью к елиям, работающим в особо трудных (экстремальных) условиях эксплуатации.

В настоящее время в подавляющем большинстве случаев ХТО подвергают сплавы на о нове железа (стали и чугуны), реже сплавы на основе тугоплавких металлов, твердые сплавы еще реже сплавы цветных металлов, хотя практически все металлы могут образовывать слои подавляющим большинством элементов периодической системы Д. И. Менделеева.

Только в двойных системах 53 металла (исключая 14 лантаноидов и 13 актиноидов) обр; зуют с другими элементами 2500 химических соединений и более 3300 твердых растворов.

Если к этому добавить возможность насыщения каждого металла двумя, тремя и бол элементами одновременно, то количество возможных процессов ХТО становится огромным, свойства диффузионных слоев практически неисчерпаемыми.

На практике же используются в настоящее время (даже учитывая лишь экспериментал ные разработки) несколько десятков процессов диффузионного насыщения.

Например, железо и железоуглеродистые сплавы образуют диффузионные слои со всем элементами периодической системы за исключением элементов 1 А группы (Ыа, К и, очевидн У, Се, ЯЬ, Рг), 2 А группы (М§, Са, Бг, Ва, и, возможно Ра), некоторых элементов 1-5 групп! (Ag, Т1, РЬ, ВО и элементов 8 В группы (Не, Аг, Кг, Хе, Лп). Следовательно из 54 воз можных процессов однокомпонентного насыщения в настоящее время изучено 18, а всег включая 2-х и 3-х компонентное насыщение, около 50, т. е. ничтожная часть теоретически воз можного суммарного количества процессов одно-, двух- и трехкомпонентного насыщения. При чем далеко не все из них получили промышленное применение.

Не существует в настоящее время и четко сформулированной общей теории химико термической обработки, позволяющей количественно интерпретировать результаты насыщени (фазовый состав, структуру и свойства слоя). Очевидно, что этот весьма перспективный мето поверхностного упрочнения нуждается в серьезных систематических исследованиях как теоре тического, так и прикладного характера.

Исходя из изложенного, можно утверждать, что широкое промышленное внедрение, осо бенно новых высокоэффективных процессов химико-термической обработки является важно народнохозяйственной задачей.

Цель работы. Интенсификация процессов формирования структуры диффузионного слоя сплавах на основе железа за счет воздействия на различных стадиях химико-термической обработ ки. Изучение закономерностей структурных и фазовых изменений, физических и механически свойств, износо - и коррозионной стойкости сталей с градиентными структурами твердых диффу зионных покрытий после химико-термической и химико-термоциклической обработки.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

1. Исследовать влияние различных типов активаторов на процесс образования диффузи онного слоя в конструкционных сталях.

2. Определить оптимальное сочетание и количественное содержание компонентов насыщающей среды для поверхностного упрочнения сталей.

3. Установить зависимости (математические модели) связывающие механические свойства сталей с технологическими параметрами химико-термической обработки.

4. Исследовать влияние циклического теплового воздействия на структуру и фазовый состав сталей.

5. На основе изученных представлений о поведении сталей с диффузным покрытием при термоциклировании, рекомендовать для них оптимальные режимы химико-термоциклической обработки.

6. Исследовать полученные поверхностные слои для определения преимущественного механизма диффузии при различных методах ХТО.

Для решения этих задач в работе использовались следующие экспериментальные методы: оптическая микроскопия; просвечивающая и растровая электронная микроскопия; рснтгеност-руктурный анализ; стандартные методы исследования физико-механических свойств и другие методы.

Научная новизна

1. Установлены зависимости (математические модели) связывающие механические свой-ва сталей с технологическими параметрами химико-термической обработки и определены

птимальные режимы ХТО сталей

2. Определено оптимальное сочетание и количественное содержание компонентов новых асыщающих сред для поверхностного упрочнения сталей (титанирование, боротитанирование, орохромирование). На основе изученных представлений о поведении сталей с диффузным по-рытием разработаны новые составы обмазок для многокомпонентного насыщения и рекомен-ованы для них оптимальные режимы химико-термической и химико-термоциклической обра-отки (защищены авторскими свидетельствами).

3. Исследование насыщающей способности новых активных сред для ХТО сталей и спла-ов показало следующее:

а) титано-медная лигатура, используемая в качестве добавки к известной среде для алюмино-ермического титанирования, значительно ускоряет процесс образования диффузионного слоя. Вве-ение титано-медной лигатуры в насыщающую смесь до 30 % (вес.) приводит к увеличению толщи-ы диффузионного слоя. В этом случае рост покрытий наиболее интенсивно происходит в первые 6 асов насыщения, затем скорость формирования диффузионных покрытий резко замедляется.

б) порошкообразная титано-никелевая лигатура - перспективная насыщающая среда для олучения интерметаллидных покрытий на сталях различного химического состава. Ускорение оста диффузионных слоев наблюдается при содержании лигатуры в смеси до 50 % (вес.);

в) гексафтортитанат калия (K2TiF6) является эффективным активатором. Титанирование с обавкой данного активатора дает в 2-3 раза большую толщину карбидного слоя по сравнению

фторидами алюминия, аммония, кальция. Оптимальным является содержание активатора в меси 1,5-2 % (вес.). Увеличение содержания активатора не приводит к интенсификации про-есса, а при его содержании выше 7% - ухудшает структуру и свойства покрытия;

г) борид хрома - перспективная насыщающая среда, обеспечивающая одновременное на-ыщение бором и хромом. Добавка хрома к борирующей обмазке позволяет на 7-10% ускорить роцесс насыщения и на 10-15% увеличить толщину диффузионного слоя.

д) борид титана, в установленных количествах, используемый в качестве добавки к стан-артному составу для борирования, позволяет проводить совместное диффузионное насыщение итаном и бором.

е) насыщение из обмазок наиболее эффективно с точки зрения управления параметрами роцесса насыщения при ХТЦО (количество циклов, время выдержки при максимальной и ми-имальной температурах цикла) и получения покрытия с заданными свойствами, а также более кономично по отношению к другим способам ХТО.

4. Соединения бора с различными металлами, используемые как компоненты насыщаю-ей обмазки, эффективны и как поставщики бора, так и поставщики второго компонента. Ис-ользование соединений бора с другими элементами (титан, хром) в качестве добавки к карбиду opa дает большой эффект: на малоуглеродистой стали образуются покрытия с большим коли-еством хрома, либо смешанные борохромистые или боротитановые слои (в зависимости от оличества добавляемого соединения), а на высокоуглеродистой стали - карбидов, карбобори-ов и боридов.

5. Показано, что предложенный в настоящей работе циклический нагрев и охлаждение в нтервале температур 600-1000 "С с выдержкой от 1 мин. до 1 ч. и количестве циклов от 3 до 20 начительно (в 1,5-2 раза) ускоряют кинетику процесса ХТО железоуглеродистых сплавов.

6. Методами оптической и электронной микроскопии, а также методом рентгсноструктур-ого анализа исследованы особенности фазового состава и тонкой структуры диффузионных лоев, полученных одновременным насыщением сталей бором и углеродом, бором и хромом, ором и титаном в условиях, когда существовали возможности образования больших количеств, ак карбидов и карбоборидов, так и интерметаллидов. Детально изучено зональное строение арбоборированных слоев, полученных при борировании малоуглеродистой феррит-перлитной

али 08кп, литых углеродистых сталей, инструментальной стали 5ХНВ. Установлено, что диф-узия по границам зерен является главным механизмом карбоборирования за исключением аружного слоя, где решающим фактором является реакционная диффузия.

7. Установлено, что формирующиеся в ходе карбоборирования новые границы зерен субзерен выполняют тройную роль:

- во-первых, они служат основным каналом насыщения атомами бора и углерода осно! ных глубинных слоев.

- во-вторых, на них локализована большая часть кэрбоборидов.

- в-третьих, на них расположена значительная часть атомов бора и углерода, еще не обр^ зовавшихся карбоборидов.

8. Показано послойное строение карбоборированного материала и выявлена физическа причина образования такой структуры. Показано, что вне зависимости от типа стали формир ется 4 слоя. Первый слой почти полностью состоит из борида железа РеВ. В небольших колич ствах присутствуют бориды Ре2В и в отдельных случаях Ре8В. Во втором слое бориды железа н занимают весь объем. Наряду с ними присутствует а-фаза и карбобориды Ре3(С,В) и Ре2з(С,В) Третий слой содержит остатки боридов железа. Бор в этом слое расположен, в основном, в ка боборидах. Четвертый слой сохраняет исходную структуру. В работе детально исследован фаз вый состав и дефектное строение слоев 1—IV. Установлено, что, во-первых, по мере удаления о поверхности борирования концентрация атомов бора уменьшается, в то время как плотност дефектов кристаллической решетки возрастает. Это связано с удалением от равновесной стру туры по мере удаления от борированной поверхности.

9. Установлено, что наиболее эффективным способом упрочнения деталей машин и инс румента, приводящим к повышению износостойкости и коррозионной стойкости, является ком плексное диффузионное насыщение из обмазок бором совместно с хромом.

На основании положительных результатов, полученных при выполнении данной работь разработаны и внедрены в производство технологии химико-термической и химик термоциклической обработок конкретных деталей машин и инструмента

Положения, выносимые на зашиту:

1. Разработанные составы новых насыщающих смесей для диффузионного титанировани Установленное сочетание основных компонентов и оптимальное количественное содержани активатора - гексафтортитанат калия (К2'ПР6).

2. Экспериментально полученные результаты об изменении количественного и качествен ного состава фаз в диффузионном слое в зависимости от режима насыщения.

3. Закономерности структурных изменений в диффузионном слое при термоциклическо режиме насыщения поверхности различных сталей бором. Влияние термоциклирования во вре мя борирования на фазовый состав и роль различных диффузионных процессов в формировани переходной зоны.

4. Сравнительные результаты оценки износо - и коррозионной стойкости различных ста лей, с диффузионными покрытиями на основе титана.

Достоверность экспериментальных результатов и обоснованность выводов обеспечивает ся применением современных методов исследования, сопоставлением полученных результатов экспериментальными данными, в том числе с результатами исследований других авторов, также оценкой погрешности эксперимента статистическими методами и успешной реализацие разработки технологии в производстве.

Практическая значимость работы состоит в том, что полученные результаты и установ ленные закономерности дают новое, более полное представление о процессах, происходящих стали, во время диффузионного титанирования и борирования, а также комплексной химико термической обработки (совместное насыщение бором и хромом, бором и титаном).

В промышленных условиях опробованы и внедрены технологии химико-термической и хи мико-термоциклической обработок конструкционных и инструментальных сталей. Данные техно логии позволяют без применения специального, сложного оборудования повышать износо- и кор розионную стойкость деталей машин и металлообрабатывающего инструмента до двадцати раз.

На основе выполненных разработок и ряда инженерно-технических решений созданы прошли натурные испытания и нашли широкое применение следующие востребованные произ водством и подтвержденные актами внедрения (испытаний) ноэые технологии ХТО:

-технология химико-термической и химико-термоциклической обработки (борирование штампов из стали 45Х2НМФЧА. Показана их более высокая стойкость по сравнению с анало

ичным стандартным инструментом. Стойкость после изотермического борирования в 2,4 раза, после термоциклического борирования в 3,2 раза выше, чем стойкость серийного инструмента з стали 5ХНМ. (ПРП «Алтайэнерго», г. Барнаул);

-технология химико-термической и химико-термоциклической обработки (титанирование) озволило повысить стойкость в 3 и 5 раз соответственно, сверл из стали У8А, предназначенных ля обработки деревостружечных плит (ДСП) (Научно - производственное предприятие «Соф-сервис», г. Улан-Удэ);

-на ПО «Приборостроительный завод» проведены производственные испытания сверл 22 мм из быстрорежущей стали Р6М5 упрочненных изотермическим и термоциклическим итанированием в смеси 70%(40%Al+60%Ti02)+28%Al203+2%KiTiF6. Стойкость сверл про-едших изотермическое титанирование в 2 раза выше, а термоциклическое - в 3,3 раза выше, ем стойкость сверл упрочненных по традиционной технологии;

-на заводе по ремонту военно-технических изделий (ФГУП «1019 завод по ремонту ВТИ») орированием упрочнены рабочие поверхности уплотнительного кольца, работающего в усло-иях гидроабразивного износа. На стали 40ХН2МА получены диффузионные слои толщиной 5 мкм. Микротвердость диффузионного слоя составляет 18000-20000 МПа. Стойкость рабочей оверхности уплотнительного кольца повысилась в 5-7 раз;

-борирование в режиме химико-термической обработки из обмазки, нанесенной на рабо-ую (формообразующую) поверхность матрицы штампа для высадки головок болтов, изготов-енной из стали 5ХНВ показало повышение износостойкости их в 2,5 раза. (ОАО «Локомотиво-агоноремонтный завод», г.Улан-Удэ);

-стойкость деталей штампа из стали 5ХНВ по вырубке шайб, упрочненных борированием зросла 2,5 раза.(ЗАО «Улан-Удэстальмост», г. Улан-Удэ);

- износостойкость упрочненных борохромированием проволокопротяжных валков из кон-рукционной углеродистой стали 45 более чем в 20 раз выше по сравнению с ранее применяе-ыми на барнаульском заводе сварочных электродов валками из закаленной высоколегирован-ой стали Х12М.

Разработаны и рекомендованы новые составы насыщающих сред для диффузионного тонирования, борирования, боротитанирования и борохромирования сталей и сплавов.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсу-ались на республиканской научно-технической конференции «Повышение стойкости штампо-й оснастки и инструмента», Улан-Удэ 1989 г.; Научно-технической конференции БПИ, г. Минск, 90 г.; Международной конференции «Проблемы механики современных машин», Улан-Удэ 00 г.; New approach to tool stening development Defect structures évolution in condensed matters. V temetional seminar - school. Barnaul 2000 г.; на III - IX Международных научно-практических нференциях «Проблемы и перспективы развития литейного, сварочного и кузнечно-тамповочного производств», Барнаул 2001 - 2007 г.г.; Russia - Chinese School - Seminar undamental Problems and Modem Technologies of Materials Science" (FP"MTMS), Barnaul 2002 г.; еждународной школе-семинаре «Эволюция дефектных структур в конденсированных средах», рнаул, 2000 - 2002 г.г., Усть-Каменогорск 2003г.; 15 Международной конференции «Физика очноети и пластичности материалов», г. Тольятти 2003 г.; China-Russia Seminar on Materials ysics Under Ultra-conditions, November 26-29, 2003 Yanshan University, Qin Huangdao, China; Me-ународной научно-технической конференции «Композиты в народное хозяйство», Барнаул 2005 ; Научной конференции «Актуальные проблемы науки и образования» 20-27 марта 2006г., Куба арадеро), Международной научно-практической конференции "NOWODAYS, FUTURE AND CED PROBLEMS OF METALLURGY AND MACHINERY FIELD" 05-06 May, 2006 in Ulaan tar, Mongolia (Монголия), 3 международной конференции «Проблемы механики современных ашин» ВСГТУ, Улан-Удэ 2006; VII Miedzyr.arodowa Konferencja Naukowa „Nowe technologie i iagnie cia w metalurgii i inzyner i materialowej 02 czerwca 2006,-Czestochowa, Politechnica Czesto-owska (Польша); III научной конференции с международным участием Современные проблемы уки и образования, Хорватия, 25 июня -2 июля 2006г.; XVII петербургских чтениях по пробле-ам прочности, Санкт-Петербург 10-12 апреля 2007 г.; VIII Miedzynarodowa Konferencja Naukowa. zestochowa, 25 maja 2007 g (Польша); XIII Международной научно-практической конференции овременные техника и технологии", Томск 2007 г., Научной международной конференции

«Перспективы развития вузовской науки», Сочи 20-23 сентября 2007 г.; 6-й Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы повышения эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе», Новосибирск 2008 г.; 9-й Международной научно-технической конференции «Технологии термической и химико-термической обработки сталей и сплавов», Харьков 2008 г.; V Еразийской научно-практической конференции «Прочность неоднородных структур», Москва 2008 г., III Международной научно-практической конференции, посвященной году планеты Земля и 85-летию Республики Бурятия, Улан-Удэ 2008 г.; Всероссийской научной конференции «Перспективы развития ВУЗовской науки», Сочи (Дагомыс) 2008 г.

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 90 печатных работах, из них 2 монографии, 47 статей (в том числе 14 в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ), 4 авторских свидетельств на изобретения и I положительного решения на выдачу патента РФ, список основных из них приведен в конце автореферата.

Личный вклад автора в работу. Все изложенные в диссертации результаты исследований получены при непосредственном участии автора. Автору принадлежат идеи в определении цели, анализе и интерпретации результатов, формулировке основных положений и выводов. Большинство экспериментальных исследований выполнено лично автором. Под его руководством и при непосредственном участии осуществлялась разработка и изготовление экспериментального оборудования, отработка методик и технологических процессов.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав, основных выводов, списка литературы из 298 наименований и приложения, содержит 355 страниц машинописного текста, включая 45 таблиц и 153 рисунка.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана характеристика области исследования, проведено обоснование актуальности темы работы, перечислены выносимые на защиту положения, показана научная новизна и практическая значимость полученных результатов.

В первой главе на основе литературных данных выполнен анализ существующих принципов создания износостойких диффузионных покрытий, применяемых для изготовления деталей машин и инструмента. Приведен аналитический обзор существующих способов борирова-ния, титанирования, как наиболее износостойких покрытий. Рассмотрено титанирование в порошковых, жидких средах, из газовой фазы.

Показано влияние активаторов на строение и свойства титановых покрытий.

Рассмотрены существующие способы интенсификации процессов химико-термической обработки.

На основании критического анализа состояния вопроса сформулированы цель работы и задачи исследования.

Во второй главе рассмотрены методические основы исследований, проведено описание материалов, используемых в работе.

Исследования механизма и кинетики формирования диффузных слоев были выполнены на углеродистых 08кп, 10,45, У8, У10, а также инструментальных сталях 5ХНВ, 5ХНМ, 5Х2МНФ, Х12М.

Процесс титанирования осуществлялся в порошковых смесях, в контейнерах из жаропрочной стали, герметизированных затвором, состоящим из прослойки асбеста, кварцевого песка и плавкого компонента (борный ангидрид и в защитных атмосферах).

Процессы борирования и цементации проводили из насыщающей обмазки (пасты), нанесенной на поверхность образцов. После проведения процессов диффузионного насыщения в камерных электропечах, контролировали качество образцов, измеряли толщину слоя на микрошлифах.

Металлографические исследования проводили на оптических микроскопах (МИМ-7, МИМ-10, Neophot-32. Исследования тонкой структуры диффузионных слоев проводились тремя методами: 1) методом растровой электронной микроскопии (РЭМ); 2) методом электронной дифракционной микроскопии (ПЭМ) и 3) методом рентгеноструктурного анализа (РСА). Исследование поверхности, выполненное методом РЭМ, проведено с помощью электронного микроскопа Tesla BS-301. Электронно-микроскопические исследования проведены на электронном микроскопе ЭМ-125 при ускоряющем напряжении 125 кВ. Идентификация фазового состава и

ределение размеров и объемной доли выделений проводилось по изображениям, подтвер-енным микродифракционными картинами и темнопольными изображениями, полученными в ответствующих рефлексах.

Для приготовления фольг для просмотра в электронном микроскопе из образцов на раз-чных глубинах вырезались тонкие пластинки толщиной 0,2-0,3 мм на электроискровом стан. Режим вырезки был подобран таким образом, что не вносил дополнительной деформации и, едовательно, не влиял на структуру образца. Фольги полировались электролитическим мето-м. Состав электролита: пересыщенный раствор ортофосфорной кислоты хромовым ангидри-м. Температура электролита при приготовлении фольг составляла 30-50°С.

По снимкам, полученным в электронном микроскопе, измерялись следующие параметры: едние размеры зерен; размеры, плотность и объемные доли выделений; скалярная плотность слокаций, амплитуда кривизны-кручения кристаллической решетки.

Фазовый состав диагностировался по дифракционным картинам, полученным двумя спо-бами: 1) рентгеновскому дифракционному анализу и 2) дифракционной электронной микроопии.

Съемки рентгенограмм проводили на дифрактометре ДРОН-3 в монохроматическом Ре-излучении с автоматической записью на диаграммную ленту. Также рентгеноспсктральный ализ проводили на микроанализаторе «КАМЕКА МБ-46» на нетравленых образцах - шлифах, ресчет в концентрацию производили путем сравнения интенсивности линий рентгеновского ектра данного элемента в слое с интенсивностью той же линии эталона. Относительная ошиб-при определении концентрации не превышает 10 %.

Испытания на коррозионную стойкость проводили согласно стандартной методике опре-ления коррозионной стойкости металлов в электролите при полном погружении образца в ррозионную среду. В качестве агрессивной среды использовался десяти процентный раствор ной кислоты. Контроль стабильности растворов проводили по показателю кислотности рН, ичину которого определяли на приборе ЭВ-74.

Микротвердость слоев определяли на приборе ПМТ-3 по ГОСТ 9450-76. Механические йства (ударная вязкость, прочность, пластичность) определяли на стандартных образцах по ндартной методике.

В этой главе также описаны применяемые методы математического планирования экспе-мента при поиске оптимальных составов насыщающей смеси, а также при поиске оптималь-к параметров химико-термоциклической обработки. Описаны методы испытаний на износо-йкость.

В третьей главе приведены результаты исследования диффузионных титановых покры-й на сталях, выбран оптимальный состав насыщающей порошковой смеси.

В процессе химико-термической обработки соотношение основных компонентов смеси -останавливаемого окисла и восстановителя - фиксировано в весьма узких пределах, а выбор па восстановителя весьма ограничен, поэтому основными рычагами воздействия на темпера-у начала и конца реакции восстановления являются природа и количество вводимых в смесь иваторов процесса и инертной добавки. Для ускорения процессов диффузионного насыще-я в алюминотермические смеси вводились активаторы, продукты, разложения которых при соких температурах образуют с насыщающими элементами газообразные соединения.

Введение активаторов в алюминотермические смеси разрушает окисную пленку на атонии с образованием газообразных соединений, способствуя получению каталитически актив-й поверхности на алюминии, что снижает температуру начала реакции восстановления и бал-тной добавки.

На примере титанирования в качестве активаторов были исследованы следующие соединил: ЫН4С1, 1ЧН4Р, А1Р3, №Р, СаР2, К2Т1Р6. Наилучшими интенсифицирующими свойствами ладает гексафтортитанат калия. Титанирование с добавкой данного активатора дает в 2-3 раза льшую толщину карбидного слоя по сравнению с фторидами алюминия, аммония, кальция, тимальное содержание активатора, установленное автором - 1,5 % (см. рис. 1).

Установлено, что зависимость толщины диффузионного слоя от времени насыщения изка к параболической (рис.1.), что свидетельствует о лимитирующей роли диффузионных оцессов при титанировании сталей. Скорость роста диффузионных слоев зависит от содержа-

ния углерода в сталях. Чем больше углерода содержится в стали, тем больше скорость формирования карбидного слоя.

Изучено влияние на процесс титанирования таких элементов, как медь и никель. Проведено прогнозирование эффекта интенсификации титанирования по данным двойных диаграмм состояния систем Т1-№; и "П-Си.

Рисунок 1 - Зависимость толщины образующегося титанового покрытия на различных сталях от

количества активатора К2Т1Р6

Титан растворяется в приведенных элементах и введение их в насыщающую смесь приводит к интенсификации процесса образования диффузионных слоев при титанировании, так как эти элементы, растворяя в жидком состоянии атомы титана, могут служить переносчиками для их доставки в диффузионную зону. Однако в этом случае надо учитывать возможность образования в диффузионном слое соединений титана с некарбидообразующими элементами. Полученные результаты свидетельствуют о том, что скорость насыщения увеличивается, но снизить температуру титанирования ниже 1000 °С не удалось, так как образование жидкометаллической фазы происходит при довольно высоких температурах. Поэтому, была предпринята попытка интенсифицировать процесс насыщения с помощью предварительно полученных лигатур.

Действие порошка меди в качественном отношении не зависит от способа введения её в насыщающую смесь; или она в виде порошка, или в виде сплава Т1Сиэвт который получали методом прямого синтеза, но во втором случае формируются слои большей толщины и при более низких температурах. Увеличение количества медно-титановой лигатуры в насыщающей смеси до 30% (вес.) приводит к увеличению толщины диффузионного слоя. В этом случае рост покрытий наиболее интенсивно происходит в первые 6 часов насыщения, затем скорость формирования диффузионных покрытий резко замедляется. Причиной снижения активности насыщающей смеси является спекание смеси с увеличением длительности процесса ХТО и отсюда ухудшение ее газопроницаемости. Одновременно со снижением активности насыщающей среды при длительных выдержках ХТО происходит изменение диффузионных потоков через образовавшийся слой титанидов: внутренняя диффузия насыщающих элементов, то есть рассасывание диффузионного слоя, по мощности превосходящий внешнюю диффузию.

Установлено образование трех химических соединений - Т1С, Си3А14, Ре2А15 и а-твердого раствора. При этом даже на малоуглеродистой стали 08 кп, вблизи поверхности образуется карбид титана, соответствующий составу Т1С0,95. Восстановленный алюминий образует т1-фазу, взаимодействуя с железом, а с медью х-фазу. Период решетки а-фазы отличается от табличного и не изменяется по толщине слоя. Это указывает на то, что диффундирующие элементы не растворяются в железе, а расходуются только на образование соединений.

о

1 2 Содержание акиватора,%

3

Рисунок 2 - Содержание фаз в титано-медной лигатуре

С целью повышения эксплуатационных характеристик титановых покрытий и исследования влияния титано-никелевой лигатуры на диффузионные процессы при химико-термической тбработке сталей, было изучено диффузионное гитанирование из порошковых смесей, содержащих титан о-никелевую лигатуру.

При использовании в качестве интенсифицирующей добавки, сплав TiNi3BX получали предварительным прямым синтезом.

Влияние состава смеси на толщину формирующихся Диффузионных покрытий было ис-ледовано при титанировании в смеси, содержащей: 98% (100-,х)17гТ iNi3Br + х%АЬ03 + 2% jTiF6. Ускорение роста диффузионных слоев наблюдается при содержании лигатуры в смеси lö 50 % (вес.),

Изменение микротвердости по глубине диффузионного слоя после насыщения в порошке итани и изменение микротвердости в зависимости от содержания в насыщающей смеси ти та ионике л свой лигатуры, различны между собой. Значения микротвердости слоя ниже, чем при ти-.анировании в смесях без добавки TiNiMT и тем ниже, чем больше добавки лигатуры в насылающую смесь. Это подтверждает, что насыщение происходит не только за счет титана, но и за ■чет диффузии атомов никеля. Анализ диффузионных слоев. Полученных в насыщающих сме-;ях, содержащих титако-никелевую лигатуру, это подтвердил.

В частности, покрытия на стали 08кн состоят из трех фаз: Fe2Ai5, NiAI и «-твердого рас-вора. 11ри насыщении титан практически не диффундирует в малоуглеродисту ю сталь. Никель, диффундируя, взаимодействует с алюминием, восстановленным из окисла, образуя NiAI. Диффузионные слои содержат значительные количества ц-алюминида железа, причем на глубине О мкм алюминия больше, чем на поверхности. Период решетки твердого раствора на основе •елеза значительно увеличен. Это увеличение коррелирует с изменением количества П-Fci Д15 фи коэффициенте линейной корреляции равным единице, что достоверно указывает на то, что /величение периода решетки а-фазы вызвано растворением в ней больших количеств алюминия не менее 15 % по массе). Из вышесказанного можно сделать вывод о том, что на малоуглеродистых сталях имеет место никсльалитировэние.

При исследовании процессов диффузионного тиганиронапия в смеси содержащей титано-ледную лигатуру было установлено, что даже на высокоуглеродистых сталях сплошного карбидного слоя не образуется из-за недостатка активного титана в Насыщающей смеси, но при >гом происходит значительное восстановление алюминия из оксида. Поэтому большой интерес ]редставляет изучение влияния двуокиси титана на процесс образования диффузионных слоев. „ этой целью в смесь, содержащую порошки титано-медной лигатуры, окиси алюминия, гек-■афтортитаната калии, дополнительно вводили порошок двуокиси титана и порошкообразный шомииий. И исследовали влияние двуокиси титана на рост сдоя карбида титана.

Рисунок 3 - Содержание фаз в титапо-никелевой лигатуре Влияние содержания рутила в насыщающей смеси на толщину диффузионного слоя но кг зано на рис. 4. Видно, что с увеличением содержания двуокиси титана в смеси, толщина ело увеличивается, при насыщении с температуры 1000 "С в течении 5 часов. Наибольшая толщин слоев образуется при насыщении с добавкой 45 % (нес.) ТЮ;. Дальнейшее увеличение содержг имя двуокиси титана приводит к резкому снижению скорости роста карбидных покрытий. Кин тика формирования диффузионных слоев, полученных в насыщающих смесях, содержащие 50%[(100-х)% ТЮ, + ткХ„т] + 30% А1203 + 18% А1 + 2% К^Т^ представлена на рисунке Оптимальном следует считать содержание рутила й смеси 40 % (вес) и 10 % титано-медао лигатуры.

содержание в% т.ог

Рисунок 4 - Влияние.содержания рутила на толщину диффузионного спая, верхняя линия - У10, нижняя - 08кн Влияние инертной добавки АЬ03 аналогично ее действию, как и при насыщении в ране рассмотренных смесях, т.е. с увеличением содержания А1г03 уменьшается скорости формнрова мня слой на всех сталях. Влияние активирующей добавки KiTiFb на толщину покрытий при насыщении в смесях рутила, алюминия (окиси) титан о-медной лигатуры, также подчиняется рас смотренной выше зависимости: оптимальным является содержание активатора в смеси дс 2 % (все .). Увеличение содержания активатора не приводит к интенсификации процесса, a npi содержании выше 7 % даже ухудшает структуру и свойства покрытия.

При возникновении сплошного слоя соединений, их сост ав по толщине слоя не изменяется, В данном же случае прослеживается четкая корреляция: периоды решеток и объемы ячеек фаз, содержащих большое количество титана, TiC, Fe/П, TiA! - проходят максимум в средней части слоя, и '¡тот максимум совпадает с максимумом периода решетки а- твердого раствора. Отсюда вытекает, что « - твердый раствор имеет период решетки больше табличного, преимущественно но причине легирования его титаном. Полученные соединения титана дисперсны.

лошного слоя не образуют и зарождаются на границах твердого раствора, как в процессе на-нцения, так и при охлаждении после химико-термической обработки, в результате распада ересыщенного твердого раствора.

В отличие от высокотитановых фаз, богатое алюминием соединение Т1А13 образуется с ефицитом алюминия, причем этот дефицит возрастает в глубину слоя.

В диффузионных слоях на среднеуглеродистой стали преобладает а-твердый раствор, тепень легирования его невелика и проходит через среднюю часть слоя (около 40 мкм.). Ниже ого уровня а-фаза это практически чистое железо. Карбид титана хотя и образуется в большом личестве, но, вследствие недостатка углерода, с большим его дефицитом. Поэтому, подвер-ть титанированию в данных смесях среднеуглеродистые стали не имеет смысла.

В отличие от низкоуглеродистой стали, при насыщении высокоуглеродистой стали насы-ающие элементы диффундируют на глубину значительно меньшую. Причем сказанное можно нести как к активному карбидообразователю (титан), так и к металлообразователю (алюми-ий). Соответственно распределены в слое и химические соединения Т1С и алюминиды: они разуют плотный сплошной слой.

Плавное уменьшение периода решетки а-твердого раствора в глубину слоя коррелирует с еньшением количества алюминидов (прежде всего г)-Рс2А15). Таким образом, можно сделать шод, что а-фаза в основном легирована алюминием. Ниже карбидного слоя на 30-40. мкм а-елезо практически не легировано. Период решетки Т1С на поверхности соответствует составу Ю0,65. а на глубине 30 мкм совпадает с табличным значением. В глубине слоя дисперсные вы-ления Т1С более высокоуглеродисты, так как углерод для образования карбида диффундирует сердцевины навстречу титану.

Таким образом, диффузионному насыщению имеет смысл подвергать либо малоуглеродную сталь, для получения, главным образом, больших количеств интерметаллидов либо высо-углеродистую сталь, для получения карбидного слоя.

При использовании вышеописанных насыщающих смесей, переходные металлы, входя-ие в них, в частности медь и никель, не только проникают в диффузионные слои, но и изме-ют активность насыщающей среды и, следовательно, ускоряют диффузию титана в глубь ста-с одновременным ускорением встречной диффузии углерода.

Для аналитического описания зависимости изучаемого свойства от состава в многокомпо-нтных системах, применили метод симплексных решеток (рисунок 5). Это позволяет получать атематическую модель исследуемой зависимости и ее графическую интерпретацию при отно-тельно небольшом объеме экспериментальных работ. Метод использован при изучении влияя состава многокомпонентных насыщающих сред на износостойкость титановых покрытий на али У8. Для исследования применяли насыщающие смеси порошков медно-титановой лигату-1, окиси алюминия и активатора-гексафтортитаната калия. Температура насыщения - 1000 °С, емя обработки - 4 часа. Испытания на износостойкость проводили по выше указанной мето-ке.

В качестве симплекса выбран концентрационный треугольник, в вершине которого нахо-тся точки, отвечающие следующим составам насыщающей среды: 100% ТЮиэвт (точка X,), % Т1Сизвт + 60%А1203 (точка Х2), 40% Т1Сиэвт+ 60% К2Т1Р6 (точка Х3), т.е. рассматривается не сь концентрационный треугольник, а лишь его часть, прилегающая к вершине в которой на-дится титано-медная эвтектика (рисунок 5). Этот выбор объясняется тем, что при увеличении держания А1203 свыше 60 % происходит резкое снижение толщины карбидного слоя, а значит износостойкость. В качестве характеристики износостойкости принимали среднее значение ельной убыли массы трех титанированных в одинаковых условиях, образцов.

Учитывая сложный вид зависимости износостойкости от состава насыщающей смеси, ус-новленный при испытаниях полученных покрытий, исследовали влияние состава многоком-нентных смесей на износостойкость покрытий. Построенная математическая модель третьей епени, имеет вид:

У=Р|ЭС1 +Р2Х2 +РзХз +Э12Х1Х2 +3.зХ|Хз +У12Х|%2Х(Х1+Х2) +71зХ|Хз(ХгХэ) +У2зХгХз(Х2-Хз) + 23X1X2X3- (!)•

Коэффициенты модели вычисляются по формулам:

Э[ = У) и т.д.

Р,2 = 9/4(¥112 + ¥|22-У,-У2)ит.д. 7,2 = 9/4 (3 \и2 - 3 У,22 - У, - У2) и т.д. (2)

Рш= 27 У123 - 27/4(У„2 + У,22 + Уш + + У223 + У233) + 9/2(¥, + V, + У3). Подставляя вычисленные по формулам (2) значения коэффициентов в (1), получаем для стали У8 следующую математическую модель полной третьей степени при износе титанирован-ных образцов от состава насыщающей смеси:

V = 59,+ 0,018X2 +14,2& - 67,32Х,Х2 - 129,42х,Хз - 61,83Х,Х2(Х1 - Хг) + 18,6X2X3 + 78,18х,хз(х. - ЗСз) + 18,6Х2Хз(й - Хз) - 304,78х,Х2Хз-

Си-Т1 /^У—У^УА А1203

лигатура 60 50 40 30 Ш 30 о

Рисунок 5 - Концентрационный треугольник. Содержание компонентов смеси, %

После построения модели необходимо оценить ее адекватность. Для этого проводились дополнительные опыты в контрольных точках Х12. Хи. Х1212. Хт- Выбор этих точек обусловлен возможностью использования данных контрольных экспериментов для дальнейшего улучшения модели в случае ее неадекватности. При проверке с использованием критерия Стьюдента модель оказалось адекватной.

На основе полученных результатов были проведены производственные испытания тита-нированных цанг токарных полуавтоматов и кондукторных втулок на Улан-Удэнском заводе «Теплоприбор». Результаты испытаний показали, что износостойкость деталей, подвергнутых титанированию, увеличилась в 3-4 раза по сравнению со стандартными.

Четвертая глава посвящена изучению вопроса применения термоциклической обработки (ТЦО) для улучшения структуры, физико - механических свойств и интенсификации процесса диффузионного насыщения.

В отличие от других видов термообработки, структурные и фазовые превращения при термоциклической обработке совершаются многократно при изменяющейся температуре нагрева-охлаждения. Необходимость многократного повторения обработки при заданных температурах, как правило, обусловлена стремлением накопить изменения, которые коренным образом улучшают качество изделий, и придают им свойства, не достижимые при одноразовой термической обработке.

В этой главе представлены результаты исследования структуры и процессов борирования малоуглеродистой феррито-перлитной стали в условиях циклического изменения температуры (химико-термоциклической обработки). Было применено борирование из обмазки в режиме окончательной термоциклической обработки.

Проводили борирование различных сталей (см. таблицу 1) по традиционной технологии (изотермическое) и в режиме термоциклирования. Борирование проводили из обмазки (В4С -75%, графит - 14%, №Р-4%, бентонит - 7%), нанесенной на поверхность цилиндрических образцов (длина - 30мм, диаметр - 15мм) по двум схемам. В первом случае проводили борирование при температуре 970 °С с выдержкой в течение 2 часов. Во втором случае схема обработки

состояла из четырех термоциклов 970 0 ^ 740 °С. Время циклирования составляло 2 часа.

Таблица 1 Влияние термоциклирования при борировании на толщину диффузиониого слоя

Марка Глубина борированного слоя, мкм

стали Изотермическое борирование Термоциклическое борирование

10 70 125

45 68 120

У8 65 100

У10А 60 100

5Х2МНФ 80 95

5ХНВ 95 120

5ХНМ литая 95 160

Х12М 50 60

Из таблицы видно, что термоциклирование при борировании приводит к увеличению олщины слоя до 80 % на углеродистых сталях, с увеличением степени легированное™ эффект нижается до 20 % (сталь Х12М). С увеличением содержания углерода в стали снижается глу-ина борированного слоя, как после изотермического высокотемпературного борирования, так и осле термоциклического борирования.

Анализ микроструктуры показывает, что при ТЦО кроме повышения толщины слоя, по-ышается и его качество - уменьшается количество пор, включений и разрывов в слое, что ожно объяснить увеличением интенсивности диффузии бора и перераспределением примесей процессе полиморфного превращения.

Детально исследовали структуру и процессы диффузионного борирования ферритно-ерлитной стали с 0,1 % углерода при борировании в изотермических условиях (традиционный етод - образец 1) и при термоциклическом борировании (термоциклирование - образец 2). ыло исследовано 6 слоев с различным расстоянием от борированной поверхности. Это позво-ило иметь детальную картину протекающих в процессе борирования процессов.

Исследования показали, что фазовый состав обоих образцов одинаков. В таблице 2 приве-ен фазовый состав этих образцов. Видно, что термоциклирование (образец 2) привело к увели-ению боридной зоны. Это особенно хорошо видно при применении химического травления, идно, что боридная зона в термоциклированном образце более плотная, иглы более разветв-енные. Толщина боридной зоны в среднем по образцу составила - 100 мкм (в образце 1 она авнялась 70 мкм)

Электролитическое травление тонкой структуры термоциклированного образца также вывило некоторые различия. Так, плотность малоугловых границ, образованных в переходной оне в результате диффузии бора и вытеснения углерода с поверхности образца оказалась выше, лубина переходного слоя возросла до 1,5 (в образце 1 она составляла 1мм). Однако наиболее нтенсивные изменения происходят, как и в образце 1, в переходной зоне до глубины 500 мкм.

Было установлено, что истинная картина структуры поверхностного борированного мате-иала более сложная, чем предполагалось в ранее описанных исследованиях. Установлено, что, о-первых, переходную зону следует называть карбоборидной. Фазовый состав внутри всей арбоборидной (переходной) зоны не меняется. Однако механизм формирования в различных ее частках (слоях) различен. По нашему мнению карбоборидная зона должна быть разделена на етыре зоны (слоя), а именно: 1) слой, который формируется объемной диффузией бора; ) слой, где вклады от объемной диффузии бора и диффузии бора по границам, вновь образо-анным в ходе борирования материала, соизмеримы; 3) слой, где диффузия бора идет практиче-ки только по старым границам (границам зерен); 4) основной металл.

Опираясь на эту классификацию, зоны (или слои) в образце 1 распределяются следующим образом:

1 слой - боридный слой. Толщина его в среднем составляет 70 мкм;

2 слой - 70-150мкм (сформированный объемной диффузией);

3 слой - 150-300мкм (вклады объемной диффузии и по вновь образованным границам со-змеримы);

4 слой - 300-550мкм (диффузия по вновь созданным границам);

5 слой - 550-900мкм (диффузия по старым границам);

6 слой - 0,9-6,5 мм (основной металл).

Таблица 2 - Сравнение фазового состава слоев борированной стали 08кп после изотермическою и термоциклического борированин в различных зонах образца по данным ____рентгенпосту ктурного анализа и электронной микросколии_

№ слоя Глубина слоя Фазовый состав Зона образца

Образец 1 (изотермическое борирование) Образец 2 (термоциклическое борирование)

! Поверхность образца а + ВаС+Рс3 ВВ+Гч, [С. В)+Ре, ,(С. В )„ Боридиая зона

2 3 4 5 100-150 мкм 200-250 мкм 350 мкм 500 мкм Й + рс,(С,В)+Ре„(С,В)(. а +Ге,{С,В)+Ге3,(С,В),. а +1;е1С+Рсч(СВ)+Ке;1(С,В)г, " + Ре 1 (С, В)+Ве31 (С, В V. " +Ре,(С.В)+Ре3,(С,В)г. а + Ре,(С.В)+Ре;,(С.В),1 Переходная зона

6 2,5 мм а +Ре3С+Рез(С.аВ)+Рег1(СВ)„ Основной металл

6,5 мм (центр образца) ® -гРе,С +Реи(С.В)г, & +Ге,С +Реи{С.В)л

Качественные изменения внутренней структуры переходной зоны предстал л сны в таблице 2 и на рисунке 6. Видно, что термоцмклнрование привело к существенным качественным изменениям и структуре материала. Бор более активно проникает при термоцитировании на большую глубину в больших количествах (См. рисунки 7, 8). В частности, фазовый состав слоя б (глубина 2,5 мм) в образце 1 содержит один карбоборид железа РеуСС.ВХ в то время как в образце 2 ¡гриеутствуюг дна карбоборида -Яе,(С.В) и Ре,1(С,В)6. Чистого (не борированного) цементща даже на глубине 2.5 мм (таблица 2) после Гфмацитмесшго борирсвания (образец 2) нет, в та время как в образце I он начал появлят^я с пятого слоя (на глубине 500 мкм). Кроме того, о более активной диффузии бора в объем материала в случае обработки но режиму образна 2 свидетельствует несколько повышенная суммарная плотность границ зерен, как исходных, так и возникающих в процессе борирования с термоциклировашем (рисунок 9).

границы служат основными каналами проникновения бора в глубь материала С этим же связала значительно более развития фрагментированная структура, возникшая в режиме образца 2.

Рисунок 6 - Структура боридной зоны, где а - в обр. 2; б - в обр. 1.

Химическое травление. Оптическая микроскопия По с.те рассмотрения мест расположения атомов бора и углерода можно Доказать роль различных механизмов диффузии в процессе карбоборирования для каждого из слоев, выделенных н процессе исследования. Итоговые данные о механизме диффузии представлены в таблице 3 в соответствии с послойной классификацией, данной выше.

Было показано, что процесс кар бо бор и р о па н и я реализуется независимо от режима однократного нагрева или термоциклирования семью механизмами: I. Реакционной диффузией но межфазным границам; 2. Диффузией по новым границам зерен; 3. Диффузией по старым границам зерен; 4. Диффузией вместе с мигрирующими границами; 5. Диффузией по субграницам; 6. Диффузией но дислокациям; 7. Диффузией в бездефектном объеме материала. В режиме термоциклирования эти механизмы, действуют наиболее эффективно, но типы механизмов при смене режима обработки материала практически не меняются.

г

Для каждого слоя и табл. 3 обозначен основной механизм (буквой Л). Вторичные механкз-гы, влияние которых заметно, но меньше влияния основного механизма, обозначены буквой В, а ехапизмы, которые действуют, но мало влияют на процесс, обозначены В.

Таблица 3 - Механизмы диффузии в процессе борирования стали

Номер слоя Расстояние иг поверхности образца Виды диффузии

Реакционная по межфаз. границам По новым границам По старым границам Вместе с мигрирующими границами По суСтраницам По дислокациям В объеме материала

1 Поверхность А - - В - - В

2 125мкм - К В Б - В Б

3 225mkw - А В £ В В Б

4 35 Ом км - А В в в А

5 500мкм - А в Ь в в Б

6 2.5 м.ч - - А В - в

Центр пбразца G.5 мм - - - - - В

а б

Рисунок 7 - Электронно-микроскопическое изображение тонкой Структуры поверхности эорированной стали, где а-фаза Ге3В (темнопольное изображение получено в рефлексе[121]); б - фаза Ре8 находится на границе Ре,В и а-фазы

Fe23(C,B)6 Fe3C

Fe3B

J °J

49° 48° 47"

Fe33(C,B)6

Mm 200 ими/с

Рисунок 8 - Участки рентгенограмм, подтверждающие наличие различных фаз на поверхности борированной стали

/

/

1 \

\

1— ~нн

N

0.1 1 10 Расстояний до бормрояанной повархмости.мм

и

Л \

\

ч ---{— —*

-V - -ш

0.1 1 10 Расстояки» до борироааимой поаархности.им

в

Рисунок 9 - Зависимости скалярной плотности дислокаций р (а) и концентрации дислокационных петель п (б), находящихся внутри зерен а-фазы, и средней плотности дислокаций (с учетом дислокационных петель) <р> (в) (электронная микроскопия) от расстояния до борированной поверхности в обр. 1 (1) и обр. 2 (2)

Пятая глава посвящена изучению влияний химического состава многокомпонентных обмазок насыщаемых сталей, а также различных параметров насыщений на толщину, фазовый состав и изико-механические свойства диффузионных боридных, боротитаковых и борохром истых слоев.

Влияние состава смеси на толщину и фазовый состав полученных диффузионных слоен попало на рисунке 10. Видно, что на толщину диффузионного слоя и его внешний вид оказывает шяние, как химический состав насыщающей обмазки, так и се гранулометрический состав. Все эмпоненты насыщающей смеси имели размер Гранул 0.1-0,2 мм, если это не оговорено снеци-ibvvo.

Пористост ь диффузионного слоя на рисунке 10а свидетельствует о слишком высокой насыщающей способности смеси, в результате чего Диффузионный слой растет наружу, а диффузия слеза через слой боридов происходит гораздо медленнее. Механические свойства данного слоя 13 кие - высокая микротверд ость (280ТО-30000 МП а) здесь сочетается с высокой хрупкостью, >рой приводящей к самоскалыванию слоя. Более высокие механический свойства имеет слой, сказанный на рисунке 106. Как видно из рисунка, данный слой более плотный и имеег характерце для боридных слоев игольчатое строение, что благоприятно сказывается иа комплексе физико--ханических свойств - повышается устойчивость слоя к скалыванию при приложении касатель-их напряжений. Так как иглы боридной фазы имеют большую поверхность контакта с подлож-)й. а, следовательно, и большую поверхностную энергию, он менее склонен к скалыванию, чем ■.ой, показанный на рисунке 10а, При замене барита хрома борщом титана получается спой, поданный на рисунке 10в. Данный слой имеет более сложное строение, чем борохромированнме он и меньшую толщину. Однако комплекс физико-механических свойств, таких как твердость, шстичноегь, износостойкость и т.д., данного слоя несколько выше, например, микротвердостъ стигает 35000 МПа.

Влияние температуры насыщения на толщин) и вид многокомпонентных боридных слоев казано на рисунке I L Из фотофафиЙ видно, что в интервале температур 950-1150 °С. темпера-ра насыщения на микроструктуре диффузионных слоев сказывается довольно слабо, Исключе-ie составляет температура 1150°С, при которой образовался пористый, очень хрупкий слой. С «угой стороны высокая температура насыщения приводи! к росту зерна сердцевины детали, что рицательно сказывается на комплексе физико-механических свойств детали: уменьшение удар-it вязкости может достигать 5 раз, пластичности - до 3 раз.

а

б

Рисунок 10- Структура диффузионного слоя, полученная при насыщении из смеси состава, где а, б - смесь на основе СгВ, и ВЛС фракции

0,5-1 мм и 0,1-0,2 мм соответственно; в - на основе В4С фракции О, I -0,2 мм и Т1В,, (температуре 1150°С, временя насыщения б ч, цена малого деления шкалы-10 мкм)

Рисунок 11 - Влияние температуры насыщения на толщину диффузионных слоев на стали СтЗ, время насыщения бч„ где а - 1150 "С, б- 1100 "С, в - 1050°С. г-950 °С (цена малого деления шкалы 10 мкм)

Немаловажное влияние на микроструктуру, толщину и пластичность получающихся диффузионных слоев оказывает химический состав насыщаемой стали. Из представленных на данном рисунке фотографий видно, что в зависимости от марки стали, микроструктура диффузионных слоев, их толщина и фазовый состав изменяются в довольно значительных пределах. Так, при бо-рохромирОвании, на стали СтЗ идет преимущественно процесс насыщения хромом. Слой плотный, граница раздела гладкая, толщина слоя достигает 250 мкм. Механические свойства данного диффузионного слоя находятся на невысоком уровне - микротвердость его незначительна {30004000 MI la) по сравнению с боридным слоем (до 22500 МПа). Химический состав данного слоя от поверхности к сердцевине следующий: твердый раствор железа в хроме с массовым содержанием хрома до Ю-70 затем твердый раствор хрома в железе с массовой долей хрома 35-40 % и включения карбидов хрома состава Сг23С6, внутренний слой, прилегающий к границе раздела, представляет собой механическую смесь твердого раствора хрома в железе с содержанием хрома около 20% и карбидов хрома состава Сг23Сй иди Сг7С3. По всей толщине диффузионного слоя заметны следы бора в виде твердого раствора, также бор легирует карбиды хрома.

Диффузионный слой, образующийся на стали 30Х при прочих равных условиях показан на рисунке 126. Данный слой имеет более сложное строение, чем слой на стали СтЗ. Верхняя часть слоя представляет собой смесь твердого раствора железа в хроме (белые иглы) и боридов хрома и железа (темные иглы) с преобладанием д ибо р ид а хрома СгВ;. Под игольчатой частью слоя находится подслой, представляющий собой механическую смесь, состоящую из твердого раствора железа в хроме, карбидов, боридов и карбоборндов хрома и железа. Микротвердость данного подслоя достигает 16500-17000 МПа при микротвердости сердцевины, не превышающей 6800 МПа. Граница раздела также претерпевает изменения - появляются боридные иглы размером 15-25 мкм. Общая толщина диффузионного слоя достигает 300 мкм, а толщина рабочего слоя - 70-90 мкм- При минимальной толщине рабочего слоя, исключающей его продавливание, равной 50 мкм. этого вполне достаточно для работы большинства инструмента и деталей машин.

в г

Рисунок 12 - Влияние химического состава насыщаемой стали на фазовый состав, микроструктуру и толщину диффузионных борохро миро ванных слоев при насыщении из обмазки, содержащей оксид хрома-, а) слой на стали СтЗ, б) слой на стали ЗОХ, в) слой на стали ЗОХМ, г) слой на стали У8 (цена малого деления шкалы ! О мкм)

Диффузионный слой, образующийся при борохромировании стали ЗОХМ, имеет вид, по--азанный на рисунке 12в, Данное покрытие можно разделить уже на три хорошо различимые зо-■1Ы: верхний слой - механическая смесь твердого раствора железа в хроме и боридов хрома, сред-ит подслой представляет собой преимущественно бориды хрома, легированный боридами железа карбидами хрома, а также кзрбоборидами железа и хрома. И нижний, так называемый рабочий 'пой, представляет собой уже преимущественно бориды железа, в значительной степени легиро-анные хромом. В этом слое можно наблюдать текетурованность структуры, характерную для оридных слоев.

Граница раздела между диффузионным слоем и основным металлом представлена в виде 1ГЛ, характерных для бортных слоев, длиной 20-40 мкм.

Иглы боридной фазы на сталях можно условно разделить на три типа (цена малого деления Масштабной шкалы на рисунках - Юмкм):

Тип I - самый распространенный - острые, растущие перпендикулярно поверхности раздела глы, состоящие, как правило, из боридов железа состава Яе2В (рисунок 13а);

Тип 2 - менее распространенный тип, но все же довольно часто встречаемый: иглы, распо-оженные перпендикулярно поверхности, но имеющие закругленный конец Г>го, как правило.

является результатом действия углерода и легирующих элементов, таких как Сг, МЬ, Т], V, Мо I т.д. (рисунок 136);

Тип 3 - редко встречающийся, но наиболее благоприятный с точки зрения прочности сцен лении диффузионного слоя с основой; иглы, расположенные под углом к поверхности раздел^ Как правило, такие иглы располагаются по границам зерен или растут в теле зерна по местам больших скоплений дислокаций, имеющих большую протяженность (рисунок 13в).

Рисунок 13 - Виды бор ид пых игл: а) боридный слой 1 типа, б) боридный слой 2 типа, в) боридный слой 3 типа (цена малого деления шкалы ¡0 мкм)

Испытания на износостойкость проводили на машине Амслера. При испытаниях на адге зионный износ использовали диск из стали ШХ15 подвергнутый закалке и низкому отпуску твердостью 61-62 НЯС. Нагрузка на испытуемый образец при этом составляла 40 Н. При испыта нии на абразивную износостойкость в качестве контртела использовали абразивную шкурку размером частиц 100-120 мкм. Нагрузка на испытуемый образец при этом составляла 4 Н.

В результате проведенных испытаний па износостойкость при адгезионном и абразивное износе выявлено, что износостойкость борохром про ванной стали 30Х превосходит износостойкосп закаленной и и из коот пущен ной стали У8 при адгезионном износе - в 12437 раз в зависимости о состава насыщающей обмазки, при абразивном износе — в 2,9-^8,0 раз. Причем слои, получении насыщением из различных обмазок, отличаются износостойкостью при различном характере изно са. Эти данные иллюстрируются рисунком 14.

а б

Рисунок 14 - Относительная износостойкость борохромированной стали ЗОХ, где а — при адгезионном износе, б -при абразивном износе (У8 — эталон)

Наибольшей микротвердостью обладают диффузионные слои, полученные комплексным иа-шцением бором и хромом на стали У8, где она достигает 35700 МПа (рисунок 15),

Толцмнислор, чем

Рисунок 15 - Распределение микротвердости диффузионного слоя на различных сталях

Диффузионный слой в данном случае состоит не только из боридов и карб обо рилов железа и ома, но и из карбидов хрома. При этом под диффузионным слоем не обнаруживается обезугле-женной зоны, обладающей низкой твердостью (см. кривую «Хромированный слой У8» на ри-■нке 15).

Результаты испытаний на износостойкость боротитанированных слоев на стали ЗОХ придавлены на рисунке 16.

—♦—Хронированный слой У8 —•— Борохромированный слой ЗОХМ — ■■-■-Борохромированный слой на У8 —?<—Борированный слой на ЗОХ

5000

5.01)

( «

=>У6 а Смесь • Смесь М&2

3.32

1,00

т

4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 О

1,29

Рисунок 16 - Относительная износостойкость боротитан про ванной стали 30Х, где а - адгезионный износ, б - абразивный износ (У8 - эталон)

В качестве смеси №1 была использована смесь, содержащая преобладающее количество борилз титана. Толщина диффузионного слоя при этом не превышала 55 мкм. Смесь № 2 содержала борид титана в качестве добавки, а в качестве основного насыщающего компонента применяли карбид бора, который является более активным поставщиком бора и создает более эффективную защиту насыщающей обмажь от воздействия внешней среды. Как видно из представленного рисунка, смесь, содержащая карбид бора более эффективна, чем смесь с преобладанием борида титана,

Шестая глава посвящена описанию экспериментального исследования структуры и фазового состава бор про ванного слоя на поверхности сталей. Исследовали сталь 45 и сталь 5ХНВ. Поверхностная структура в исследуемых сталях фактически формируется греми химическими элементами: железом, бором и углеродом. Железо является основным элементом, бор — основным легирующим элементом на поверхности, углерод присутствует в количестве, введенном в стали,

Карбоборид Ре,3(С.В)й присутствует в стали 5ХНВ и обнаруживается лишь методом ПЭМ. Присутствуют частицы этого карбоборид а в феррите. В борированном слое частицы этого карбоборид а имеют округлую форму и малый размер (порядка 10 нм) и расположены на дислокациях и (Х-фазе (рисунок 17). При удалении от бор про ванной поверхности в глубь материала на расстояние, равное 80 мкм. нарлду с мелкими частицами, находящимися на дислокациях, обнаруживаются также частицы, не связанные с дислокациями (рисунок 18). Из рисунка 18 видно, что эти части и ь! также имеют округлую форму. Их размер значительно больше но сравнению с частицами, расположенными на дислокациях, и составляет величину около 60 нм. По мере дальнейшего удаления (150 мкм) в материале присутствуют только крупные частицы карбобо-рида. При этом их размеры возрастают до величины порядка 150 им. Возрастает и их плотность. Частицы располагаются произвольным образом; в виде цепочек, между частицами цементита а перлитных колониях, на границах зерен. При приближении к центру образца размер частиц несколько уменьшается (примерно 130 нм). Уменьшается также и их плотность.

Рисунок 17 - Тонкая структура борированной сгалн 5X1Ш Изображение получено на расстоянии 60 мкм от поверхности образца (слой И), где а - саетлопольное изображение; б - микродифракционная картина, в - ей схема (разными значками отмечены рефлексы, относящиеся к плоскостям фаз, указанных ниже). Белыми стрелками на (а) отмечены частицы бори ров энного цементита Fc4(C,B), черными - частицы карбоборида Fezi(C,B)6. фигурными - частицы борида Fe¿B, расположенного по границам кристалла FeB

Необходимо обратить внимание на существование недиаграммных фаз, в частности esB и Fe;B', а точнее Fe Во. 49. Их структурные данные приведены в таблице 5.

Таблица 5 - Стр> к ¡л рные данные недиаграммных метастабильных бор иди в из системы Fe-B

Бор ид Тип кристаллической решетки Пространственная группа Параметры кристаллической решетки (нм)

й Ь с

Fe„Bft Кубич. УтЗт 1,0654 - -

FesB Гексагон. 0,5490 - 0,7199

FeBo.49 Ромбоэдр. Rim 1,0948 - 2,3850

Рисунок 18 - Тонкая структура борированной стали 5ХНВ. Изображение получено на расстоянии 80 мкм от поверхности образца (слой Щ): а- светлопольйое изображение; б - микродифракционная картина; в - её индицированная схема (присутствуют рефлексы, относящиеся к плоскостям (335) офазы и (00!) карбоборида Регз(С,В)б, обозначенного как

«К»), Черными стрелками на (а) отмечены мелкие частицы карбоборида Ре2з(С,В)6, расположенные на дислокациях, двойными стрелками - крупные отдельно расположенные

В седьмой главе представлены результаты практического применения разработанных на сышающих смесей и технологических процессов ХТО и химико-термоциклической обработки (ХТЦО) сталей в производственных условиях. Особое внимание уделено упрочнению металле обрабатывающего инструмента. Гак, например, проведенные на Улан-Удэнском заводе «Тепло прибор» производственные испытания титанированных цанг токарных полуавтоматов и кондукторных втулок показали, что износостойкость деталей, подвергнутых титанированмю, увеличилась в 3-4 раза по сравнению со стандартными.

Испытания сверл из стали У8Л обработанных по режимам ХТО и ХТЦО (титашрованне ¡68, 69]) па научно-производственном предприятии «Софтсервис» показали повышение их стойкости в 3 и 5 раз соответственно.

Стойкость штампов из стали 45Х2НМФЧА после борирования в 2,5 раза, а при термоциклическом борировании в 3,2 раза выше, чем стойкость серийного инструмента из стали 5ХНМ.

На ФГУП «1019 завод по ремонту ВТИ» упрочнение рабочей поверхности уплотнитель-ных колец из стали 40ХН2МА борированием (толщина диффузионного слоя 75 мкм, микротвердость 18000 - 20000 МПа) привело к повышению их стойкости в 5 - 7 раз.

В кузнечном цехе Улан-Удэнского JIBP3 проведены испытания матрицы штампа для ¡садки головок болтов, изготовленных из стали 5ХНВ.Стойкость борированных матриц увечилась в 2,5 раза по сравнению с матрицами без борирования.

Износостойкость упрочненных одновременным комплексным насыщением поверхности ром и хромом проволокопротяжных валков из конструкционной углеродистой стали 45 более м в 20 раз выше по сравнению с ранее применяемыми на ОАО «Барнаульский электродный вод» валками из закаленной высоколегированной стали Х12М. Насыщение производили из мазки, содержащей борид хрома, карбид бора, фторид натрия, мелкодисперсный графит и нтонит. Насыщение вели при температуре 1000 "С в течение 6 ч. После насыщения упрочняе-ые детали подвергли закалке и отпуску при температуре 180 "С в течение 2 ч. Этот способ уп-чнения и разработанный состав защищен патентом РФ на изобретение. Акты испытаний и шдрения разработок представлены в приложении к диссертации.

Следует отметить, что необходимость использования в машиностроении износостойких ффузисделых покрытий с каждым годом будет увеличиваться. Это связано с тенденцией при-енения экономно-легированных сталей в инструментальном производстве.

Основные результаты и выводы по работе:

1. Определено оптимальное сочетание и количественное содержание компонентов новых сыщающих сред для поверхностного упрочнения сталей. На основе изученных представлений поведении сталей с диффузным покрытием разработаны новые составы обмазок для много-мпонентного насыщения и рекомендованы для них оптимальные режимы химико-рмической и химико-термоциклической обработки.

2. Исследование насыщающей способности новых активных сред для ХТО показало сле-ющее:

а) титано-медная лигатура, используемая в качестве добавки к известной среде для алю-инотермического титанирования, значительно ускоряет процесс образования диффузионного оя. Введение титано-медной лигатуры в насыщающую смесь до 30 % (вес.) приводит к увели-нию толщины диффузионного слоя. В этом случае рост покрытий наиболее интенсивно проходит в первые 6 часов насыщения, затем скорость формирования диффузионных покрытий зко замедляется.

б) порошкообразная титано-никелевая лигатура - перспективная насыщающая среда для лучения интерметаллидных покрытий на сталях различного химического состава. Ускорение ста диффузионных слоев наблюдается при содержании лигатуры в смеси до 50%(вес.);

в) гексафтортитанат калия (K2TiF6) является эффективным активатором. Титанирование с бавкой данного активатора дает в 2-3 раза большую толщину карбидного слоя по сравнению фторидами алюминия, аммония, кальция. Оптимальным является содержание активатора в еси 1,5-2 % (вес.). Увеличение содержания активатора не приводит к интенсификации про-сса, а при его содержании выше 7 % - ухудшает структуру и свойства покрытия;

г) борид хрома - перспективная насыщающая среда, обеспечивающая одновременное на-пцение бором и хромом. Добавка хрома к борирующей обмкзке позволяет на 7-10% ускорить оцесс насыщения и на 10-15% увеличить толщину диффузионного слоя.

д) борид титана, в установленных количествах, используемый в качестве добавки к стан-ртному составу для борирования, позволяет проводить совместное диффузионное насыщение таном и бором.

е) насыщение из обмазок наиболее эффективно с точки зрения управления параметрами оцесса насыщения при ХТЦО (количество циклов, время выдержки при максимальной и ми-мальной температурах цикла) и получения покрытия с заданными свойствами, а также более ономично по отношению к другим способам ХТО.

Соединения бора с различными металлами, используемые как компоненты насыщающей мазки, эффективны и как поставщики бора, так и поставщики второго компонента. Использо-ние соединений бора с другими элементами (титан, хром) в качестве добавки к карбиду бора ет большой эффект; на малоуглеродистой стали образуются покрытия с большим количеством ома, либо смешанные борохромистые или боротитановые слои (в зависимости от количества бавляемого соединения), а на высокоуглеродистой стали - карбидов, карбоборидов и боридов.

3. Показано, что предложенный в настоящей работе циклический нагрев и охлаждение в тервале температур 600-1000°С с выдержкой от 1мин. до 1ч и количестве циклов от 3 до 20 ачительно (в 1,5-2 раза) ускоряют кинетику процесса ХТО железоуглеродистых сплавов.

4. Методами оптической и электронной микроскопии, а также методо рентгеноструктурного анализа исследованы особенности фазового состава и тонкой структур диффузионных слоев, полученных одновременным насыщением сталей бором и углеродо бором и хромом, бором и титаном в условиях, когда существовали возможности образован больших количеств, как карбидов и карбоборидов, так и интерметаллидов. Установлено, чт диффузия по границам зерен является главным механизмом карбоборирования за исключение наружного слоя, где решающим фактором является реакционная диффузия.

5. Установлено, что формирующиеся в ходе карбоборирования новые границы зерен субзерен выполняют тройную роль. Во-первых, они служат основным каналом насыщения ат мами бора и углерода основных глубинных слоев. Во-вторых, на них локализована больш часть карбоборидов. В-третьих, на них расположена значительная часть атомов бора и углерод еще не образовавшихся карбоборидов.

6. Установлено, что наиболее эффективным способом упрочнения деталей машин и инс румента, приводящим к повышению износостойкости и коррозионной стойкости, является ко плексное диффузионное насыщение из обмазок бором совместно с хромом.

7. Исследованы структуры диффузионных слоев, полученных одновременным насыщение сталей в условиях, когда существовали возможности образования больших количеств, как бор дов, так и карбидов и карбоборидов различного химического состава Показано, что вне завис мости от типа стали формируется 4 слоя. Первый слой почти полностью состоит из боридаж леза FeB. В небольших количествах присутствуют бориды Fe2B и в отдельных случаях FegB. В втором слое бориды железа не занимают весь объем. Наряду с ними присутствует а-фаза и ка бобориды Fej(C,B) и Fe23(C,B)6. Третий слой содержит остатки боридов железа. Бор в этом сл расположен, в основном, в карбоборидах. Четвертый слой сохраняет исходную структуру, работе детально исследован фазовый состав и дефектное строение слоев I—IV. Установлено, чт во-первых, по мере удаления от поверхности борирования концентрация атомов бора уменьш ется, в то время как плотность дефектов кристаллической решетки возрастает. Это связано удалением от равновесной структуры по мере удаления от борированной поверхности.

8. Научные и технологические разработки по теме диссертации апробированы на пре приятиях инструментального, машиностроительного и оборонного комплексов, научн исследовательских и учебных организациях. Проведены производственные испытания детале машин и инструмента, подвергнутых ХТО и ХТЦО по разработанным режимам. Испытани показали, что стойкость сверл после титанирования в изотермических условиях повышается д трех раз, а после термоциклического титанирования до пяти раз. Стойкость борированны штампов для горячего деформирования металлов повысилась в 2,4 раза и 3,3 раза соответстве но после изотермического и термоциклического борирования по сравнению с серийным unci рументом. Износостойкость упрочненных борохромированием проволокопротяжных валков конструкционной углеродистой стали 45 более чем в 20 раз выше по сравнению с валками и закаленной высоколегированной стали Х12М.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

Монографии

1. Лыгденов, Б. Д. Интенсификация процессов химико-термической обработки при диффузионно титанировании [Текст] // Монография. -Барнаул: Изд-во АлтГГУ, 2006. -135 с.

2. Гурьев, A.M. Физические основы химико-термоциклической обработки сталей [Текст] /Б.Д. Ль гденов, H.A. Попова, Э.В. Козлов П Монография. - Барнаул: Изд-во АптГТУ, 2008. - 250 с.

Статьи в журналах

3. Паиич, Г. Г. Оптимальный активатор для диффузионного титанирования [Текст] / Г. Г. Панич, Д. Лыгденов // Металлургия: Сб. науч. трудов, вып. 24.- Минск, 1990 г. - С. 7-9

4. Гурьев, А. М. Влияние состава насыщающей среды на структуру и свойства диффузионного ело при титанировании сталей [Текст] / Б. Д. Лыгденов // Известия вузов. Физика. - 2001. - №11. С. 269-270.

5. Лыгденов, Б. Д. Фазовый состав и механизм образования диффузионного слоя углеродистых ст лей при титанировании в порошковых смесях, содержащих специальные добавки никеля и меди [Текст] / " М. Гурьев// Известия вузов. Физика. - №8.- 2002 г. - т.44. - C.I30-144.

6. Гурьев, А. М. Титанирование углеродистых сталей в порошковых смесях, содержащих мед [Текст] / Б. Д. Лыгденов, Н. Ю. Мапькова И Металлургия машиностроения. -2004. - № 1. - С. 28-31.

7. Guriev A.M., Kozlov E.V., Kiricnko A.V., Lygdenov B.D., Chernyh E.V. Transition zone forming different diffusion techniques in borating process of ferrite-perlite steels under the thermo -Cyclic conditions //

ундаментальные проблемы современного материаловедения.-2004 г. -№2 .-С. 54.

8. Лыгдепов, Б. Д. Повышение износостойкости деталей машин работающих в условиях гидроабра-вного износа [Текст] / А. Д. Грешилов, А. М. Гурьев, С. В. Ринчиндоржиев, В. Н. Корнопольцев, Е. В. рных И Фундаментальные проблемы современного материаловедения. - № 2. - 2005. - С. 53.

9. Гурьев, А. М. Особенности формирования структуры диффузионного слоя на литой стали при хи-1ко-термической обработке [Текст] / Б. Д. Лыгденов, Д. М. Махаров, В. И. Мосоров, Е. В. Черных, О. А. рьева//Фундаментальные проблемы современного материаловедения. - № 1. -2005. - С. 39-41.

10. Гурьев, А. М. Термоциклическое и химико-термоциклическое упрочнение инструментальных алей [Текст] / Л. Г. Ворошнин, Ю. П. Хараев, С. А. Земляков, Б. Д. Лыгденов, О. А. Гурьева, А. Колядин,

В. Попова. // Ползуновский вестник. - № 2. - 2005. - С. 36-43.

11. Лыгденов, Б. Д. Гетерогенность структуры борированных слоев малоуглеродистой стали 08 кп екст] / А. Д. Грешилов, А. М. Гурьев // Ползуновский вестник. - № 2. - 2005. - С. 72-75.

12. Гурьев, А. М. Химико-термическая обработка литой стали [Текст] / Д. М. Махаров, В. И. Мосо-в // Ползуновский вестник. - № 2. - 2005. - С. 113.

13. Обунеев, И. Б. Стойкость цельных токарных резцов с боридными покрытиями [Текст] / Б. Д. Лы-еиов, А. М. Гурьев // Ползуновский вестник. - № 2. - 2005. - С. 120.

14. Гурьев, А. М. Циклическое тепловое воздействие при термической и химико-термической обра-тке инструментальных сталей [Текст] / Л. Г. Ворошнин, Б. Д. Лыгденов, 10. П. Хараев, Е. В. Черных // идаментальные проблемы современного материаловедения. № 3. - 20Q5. - С. 37-45.

15. Гурьев, А. М. Влияние параметров борохромирования на структуру стали и физико-механические йства диффузионного слоя [Текст] / С. Г. Иванов, Б. Д. Лыгденов, О. А. Власова, Е. А. Кошелева, М. А.

рьев, И. А. Гармаева// Ползуновский вестник. - № 3. - 2007. - С. 28-34.

16. Лыгденов, Б. Д. Влияние дендритной структуры приповерхностной зоны литого инструмента на тенсификацию процессов диффузии при химико-термической обработке [Текст] / В. И. Мосоров, А. М. рьев, В. А. Марков // Ползуновский альманах. - № 3. - 2006. - С. 15-16.

17. Лыгденов, Б. Д. Активирование насыщающих порошковых смесей некарбидообразующими ме-лами [Текст] / О. А. Власова, М. А. Гурьев // Ползуновский альманах. - № 3. - 2006. - С. 32-33.

18. Малькова, H. IO. Оптимизация химико-термоциклической обработки стали 55Л [Текст] / А. М. рьев, В. А. Марков, Б. Д. Лыгденов, В. И. Мосоров // Ползуновский альманах. - № 3. - 2006. - С. 168-172.

19. Хараев, IO. П. Влияние условий формирования структуры литых резцов на эксплуатационные йства [Текст] / О. М. Власова, М. А. Гурьев, Б. Д. Лыгденов, А. Д. Грешилов // Вестник БГУ. Серия 9. зика и техника. - Вып. 5. - Изд. БГУ, 2006. - С. 92-94.

20. Гурьев, А. М. Поиск оптимальных условий химико-термоцикличсской обработки литой стали ме-ом математического моделирования [Текст] I Н. Ю. Малькова, Е. В. Черных, Б. Д. Лыгденов, А. Ц. Ми-тов // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. - 2006. 3. - С. 26-31.

21. Лыгденов, Б. Д. Особенности формирования структуры диффузии иного слоя и разработка тех-огии упрочнения литых инструментальных сталей с учетом дендритной ликвации [Текст] / А. М. Гурьев, А. Гармаева, А. Ц. Мижитов, В. И. Мосоров // Фундаментальные проблемы современного материалове-1ия. - 2006. - № 3. - С. 84-86.

22. Гурьев, A.M. Высокоэффективный способ химико-термической обработки инструментальных ей [Текст] / Б. Д, Лыгденов, Н. Ю. Малькова, О. В. Шаметкина, В. И. Мосоров, А. Р. Раднаев // Ползу-ский альманах, 2004. - № 4. - С. 91.

23. Лыгденов, Б. Д. Влияние специальных добавок на интенсификацию диффузионного титанирова-[Текст] / А. Д. Грешилов, А. М. Гурьев // Ползуновский альманах, 2004. - № 4. - С. 94.

24. Лыгденов, Б. Д. Повышение износостойкости углеродистой феррито-перлитной стали [Текст] / И. бунеев, А. М. Гурьев// Ползуновский альманах, 2003. - № 3-4. - С. 100.

25. Лыгденов, Б. Д. Оптимизация состава смеси для химико-термической обработки цанг токарных уавтоматов и кондукторных втулок [Текст] / А. Д. Грешилов, Ю. П. Хараев, А. М. Гурьев // Ползунов-й альманах, 2003. - № 3 - 4. - С. 105-107.

26. Гурьев, А. М. Диффузионное термоциклическое упрочнение поверхности стальных изделий бо-, титаном и хромом [Текст] / Б. Д. Лыгденов, С. Г. Иванов, О. А. Власова, Е. А. Кошелева, И. А. Гар-ва, М. А. Гурьев // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. - 2007. - № 1. - С. 30-

27. Лыгденов, Б. Д. Влияние режимов борирования на упрочнение поверхносп уплотнительного кольца из стали 40ХН2МА [Текст] / А. М. Гурьев, И. А. Гармаева // Фундаментальны проблемы современного материаловедения. - 2007. - № 2. - С. 90-93.

28. Гармаева, И. А. Поиск оптимальных условий химико-термической обработки стали 55J1 и вывод мате матической модели [Текст] / О. А. Власова, Б. Д. Лыгденов // Ползуновский альманах. - 2007. - № 1 -2. - С. 38-44.

29. Гурьев, А. М. Термоциклическое борирование как метод повышения прочности инструменталь ных сталей [Текст] / О. А. Власова, Б. Д. Лыгденов, И. А. Гармаева, А. М. Кириенко, С. Г. Иванов, Е. А Кошелева // Ползуновский альманах. - 2007. - № 1-2. - С. 85-88.

30. Лыгденов, Б. Д. Медь и никель как интенсификаторы процессов химико-термической обработм при диффузионном титанировании [Текст] // Вестник ВСГТУ. Изд-во ВСГТУ. - № 3. - 2004. - С. 47-53.

31. Гурьев A.M. Фазовый состав и механизм образования диффузионного слоя при борировании ста лей в условиях циклического теплового воздействия [Текст] / Б.Д. Лыгденов, Э.В. Козлов, И.А. Гармаева O.A. Власова, С.Г. Иванов // Упрочняющие технологии и покрытия.-№1.- 2008.-С. 20 - 27.

32. Гармаева И.А. Исследование влияния различных факторов при борировании на механически свойства стали с применением математической модели [текст] /Лыгденов Б.Д., Гурьев A.M., Власова O.A../ Упрочняющие технологии и покрытия.-№10.- 2008. С.30-33.

33. Гурьев A.M. Новый способ диффузионного термоциклического упрочнения поверхностей желе зоуглеродистых сплавов [Текст] / Б.Д.Лыгденов, С.Г.Иванов, О.А.Власова, Е.А.Кошелева, М.А.Гурьев С.А.Земляков // Ползуновский альманах, 2008. - № 3. - С. 10-17.

34. Лыгденов Б.Д. Исследование поверхностного микролегирования стали сплавом Ni-Cr-B-Si в процессе кристаллизации отливок [Текст]/Фильчаков Д.С., Долгоров A.A., Гурьев М.А. // Ползуновский альманах, 2008.-№3.-С. 45-47.

35. Лыгденов Б.Д. Влияние углерода и легирующих элементов на дюрометрические параметры бо-рированного слоя [Текст]/Гурьев М.А., Грешилов А.Д.// Ползуновский альманах, 2008. - № 3. - С. 139-141.

Труды конференций

36. Лыгденов, Б. Д. Влияние состава насыщающей среды на структуру и свойства диффузионного слоя при титанировании сталей [Текст] /А. М. Гурьев.// Эволюция дефектных структур в конденсированных средах: тезисы докладов. 24-28 июня 2000г. Барнаул: Изд-во Ait. гос. техн. ун-та им. И.И. Ползунова, 2000. -С.150-151.

37. Ligdenov B.D., Guriev A.M., Kirienko A.M., Zemliakov S.A. New approach to tool stening development Defect structures evolution in condensed matters. V international seminar - school. Book of abstracts.-ASTU. Barnaul-2000. p.l 17-119.

38. Лыгденов, Б. Д. Упрочнение инструментальной оснастки методами ХТО [Текст] / Проблемы механики современных машин: материалы международной конференции // Улан-Удэ, изд-во ВосточноСибирского гос. техн. ун-та, 2000. -Т.З. - С.9-15.

39. Гурьев, А. М. Выбор способа ХТО для литых штампов горячего деформирования [Текст] / А. М. Гурьев, Б. Д. Лыгденов, Е. С. Черепанова // Сборник работ НТК. Барнаул: Изд-во Ачт. гос. техн. ун-та им. И.И. Ползунова, 2000. - С. 41-45.

40. Лыгденов, Б. Д. Активатор для диффузионного титанирования [Текст] /О. Ю. Курдюмов // Сборник работ НТК. - Барнаул: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та им. И.И. Ползунова, 2000. - С. 120-121.

41. Лыгденов, Б. Д. Фазовый состав и механизм образования диффузионного слоя углеродистых сталей при титанировании в насыщающей смеси содержащей титано-никелевую лигатуру [Текст] / А.М Гурьев // Международная школа-семинар «Эволюция дефектных структур в конденсированных средах» / Барнаул: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та им. И.И. Ползунова, 2001.- С.-204-206.

42. Лыгденов, Б. Д. Диффузионное титанирование сталей в насыщающих смесях, содержащих тита-но-медную лигатуру и оксид титана [Текст] / А. М. Гурьев // Проблемы и перспективы развития литейного, сварочного и кузнечно-штамповочного производств: сб. науч. тр./под ред. В.А. Маркова и A.M. Гурьева -Вып.З..часть 1- Барнаул: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та им. И.И. Ползунова , 2001.- С. 64-66.

43. Guriev, A.M. Phase composition and diffusion layer formation mechanism in process of carbon steels titan-izing by the powder mixtures containing the special additions of nickel and cooper. Kirienko A.M. Lygdcnov B.D The Book contains Abstracts, which were presented on the 2-d Russia - Chinese School - Seminar "Fundamental Problems and Modern Technologies of Materials Since" (FP'MTMS) // Altai State Technical University. - Barnaul, 2002, 62 p.

44. Гурьев, A. M. Интенсификация процесса диффузионного титанирования. [Текст] / А. М. Гурьев, Б. Д. Лыгденов // Проблемы и перспективы развития литейного, сварочного и кузнечно-штамповочного производств: сб.науч. тр./под ред. В.А.Маркова и А.М.Гурьева - Вып. 3., часть 1- Барнаул: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та им. И.И. Ползунова, 2001. - С. 90-94.

45. Лыгденов, Б. Д. Повышение износостойкости оснастки металлорежущих станков дами ХТО [Текст] /И. Б. Обунеев // Проблемы и перспективы развития литейного, сварочного и кузнечно-мповочного производств. - Барнаул, изд-во Апт. гос. техн. ун-та им. И.И. Ползунова, 2002. - С. 252-254.

46. Лыгденов, Б. Д. Выбор способа интенсификации химико-термической обработки литых штампов чего деформирования [Текст] / А. М. Гурьев, J1. Г. Ворошнин // Проблемы и перспективы развития ли-ого, сварочного и кузнечно-штамповочного производств. - Барнаул, Изд-во АлтГТУ, 2002. - С. 256-260.

47. Лыгденов, Б. Д. Износостойкость диффузионных титановых покрытий полученных с применени-ногокомпонентных насыщающих смесей [Текст] / А. М. Гурьев, Н. Ю. Малькова // Проблемы и пер-ивы развития литейного, сварочного и кузнечно-штамповочного производств. - Барнаул, Изд-во АлтГ-

2002. - С. 263-269.

48. Лыгденов, Б. Д. Интенсификация процесса титанирования [Текст] // Проблемы и перспективы разви-чигейного, сварочного и кузнечно-штамповочного производств. - Барнаул, Изд-во АлтГТУ, 2002. - С. 269-270.

49. Лыгденов, Б. Д. Стойкость диффузионных титановых покрытий полученных с применением мно-мпонентных насыщающих смесей [Текст] / А. М. Гурьев // Расчет/диагностика и повышение надежно-элементов машин. - Барнаул, Изд-во АлтГТУ, 2003. - Вып. 4. - С. 109-110.

50. Ляхович, Л.С. Титанирование в высокоактивных средах [Текст] / Ю. А. Шинкевич, Б. Д. Лыгде-II Республиканская научно-техническая конференция «Повышение стойкости штамповой оснастки и

умента». - Улан-Удэ, ВСТИ, 1989. - С. 55.

51. Гурьев, А. М. Поверхностное упрочнение штамповых сталей карбоборированием [Текст] / Б. Д. денов, М. Д. Старостенков II Тезисы докладов 15 Международной конференции «Физика прочности и тичности материалов» 30.09.-03.10.2003 г. - Тольятти, ТГУ, 2003. - С. 72.

52. Guriev A.M., Starostenkov M.D., Lygdenov B.D., Chemykh E.V. New high-effective method of chemi-hermal treatment of instrumental steels: - Book of Abstracts China-Russia Seminar on Materials Physics Under a-conditions November 26-29,2003 Yanshan University, Qin Huangdao, China.-p.19.

53. Лыгденов, Б. Д. Поверхностное упрочнение штамповых сталей карбоборированием (бороцемен-ей) [Текст] / Н. Ю. Малькова, А. М. Кириенко, А. М. Гурьев // Эволюция дефектных структур в конден-ванных средах: VII международная школа-семинар. - Барнаул, 2003. - С. 49.

54. Гурьев, А. М. Фазовый состав диффузионного слоя на углеродистых сталях при насыщении тита-из смеси, содержащей титано-никелевую лигатуру [Текст] / М. Д. Старостенков, Б. Д. Лыгденов, Е. В.

ных // Физика конденсированного состояния: Тезисы докладов Международной школы-семинара, поенной Году науки и культуры России в Казахстане / Под ред. Скакова М.К. // ВКГУ им. С. Аманжоло-Усть-Каменогорск, 2004. - 167 с. (С.152-153).

55. Гурьев, А. М. Высокоэффективный способ химико-термической обработки инструментальных ей [Текст] / Б. Д. Лыгденов, Н. К). Малькова, О. В. Шаметкина, В. И. Мосоров, А. Р. Раднаев // 6 меж-ародной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития литейного, сварочного

нечно-штамповочного производств. - Барнаул, 2004. - С. 46-48.

56. Лыгденов, Б. Д. Износостойкость деталей машин работающих в условиях гидроабразивного из-а [Текст] / А. Д. Грешилов, А. М. Гурьев, С. В. Ринчиндоржиев, В. Н. Корнопольцев // Труды междуна-ной научно-технической конференции «Композиты в народное хозяйство». - Барнаул, 2005. С. 35.

57. Гурьев, А. М. Формирование фазового состава боридного слоя и переходной зоны сталей при хи-о-термоциклической обработке с использованием насыщающих обмазок [Текст] / Б. Д. Лыгденов, Н. Малькова, О. А. Гурьева// Материалы докладов 7-ой международной научно-практической конференции облемы перспективы развития литейного, сварочного и кузнечно-штамповочного производств. - Барна-

2005. - С. 17.

58. Гурьев, А. М. Исследование процессов диффузии в стали при циклическом тепловом воздействии ст] / Б. Д. Лыгденов, Ю. П. Хараев, О. А Гурьева // Материалы научной конференции «Актуальные блемы науки и образования» 20-27 марта 2006г. - Куба (Варадеро). - С. 15.

59. Гурьев, А. М. Механизм формирования карбоборидной зоны на феррито-перлитной стали при ировании [Текст] / Б. Д. Лыгденов, Э. Э. Мотошкин II Современные проблемы науки и образования. - №

2006. - С. 38.

60. Гурьев, А. М. Процесс диффузии в стали при циклическом тепловом воздействии [Текст] / Б. Д. гдеиов, Ю. П. Хараев, О. А. Гурьева // Международная научно-практическая конференция WODAYS, FUTURE AND FACED PROBLEMS OF METALLURGY AND MACHINERY FIELD" 05-06 , 2006 in Ulaan baatar, Mongolia (Монголия). - p. 34.

61. Guriev A.M., Kharaev Y.P., Kirienko A.M., Lygdenov B.D. The research of diffusion processes in tool Is at a cyclic thermal influence // VII Miedzyr.arodowa Konferencja Naukowa „Nowe technologie i osiagnie cia w

lurgii i inzyner ii materialowej 02 czerwca 2006,-Czestochow a: Politechniea Czestochowska. - P.202-205.

32 6

62. Лыгденов, Б.Д. Механизм формирования карбоборидной зоны на феррито-перлитной ст при борировании [Текст] (III научная конференция с международным участием, Современные пробле науки и образования Хорватия, 25 июня - 2 июля 2006 г.) / А. М. Гурьев, Э. Э. Мотошкин // Современн наукоемкие технологии. №5,- 2006. - С. 37-38.

63. Гурьев, А. М. Повышение прочности инструментальных сталей методом термоциклического рирования [Текст] / О. А. Власова, Б. Д. Лыгденов, А. Ц. Мижитов, И. А. Гармаева, С. Г. Иванов // X петербургские чтения по проблемам прочности. - Санкт-Петербург, 10-12 апреля 2007 г. сборник матер лов. -4.1. - СПб., 2007. - С. 196-197.

64. A.M.Guriev, S.G.Ivanov, B.D. Lygdenov, O.A.VIasova, E.A.Kocheleva, I.A.Garmaeva, A.C.Mijit Diffusion saturation of steels from coats.// VIII Miedzynarodowa Konferencja Naukowa. Czestochowa, 25

2007 g. P.179-183.

65. Гурьев, A. M. Новые методы диффузионного термоциклического упрочнения поверхности ст ных изделий бором совместно с титаном и хромом [Текст]. (Перспективы развития вузовской науки, на ная международная конференция, "Дагомыс" (Сочи), 20-23 сентября 2007 г.) / С. Г. Иванов, О. А. Власо Б. Д. Лыгденов, И. А. Гармаева, Е. А. Кошелева, М. А. Гурьев // Успехи современного естествознания 10.-2007,-С. 89-91.

"66. Лыгденов, Б. Д. Диффузионное борирование быстрорежущей стали PI8 [Текст] / А. Д. Греш лов, А. Д. Мижитов, М. А. Гурьев, Е. А. Кошелева// Расчет, диагностика и повышение надежности элеме тов машин: Межвуз. сб. Вып. 7 (ч. 1) / АлтГТУ. - Барнаул: изд-во АлтГТУ.- 2007. - С. 40-44.

67. Власова, О. А. Реализация процессов термоциклирования при борировании литых инструме тальных сталей [Текст] / А. М. Гурьев, Б. Д. Лыгденов, И. А. Гармаева // Расчет, диагностика и повышен надежности элементов машин: Межвуз. сб. / АлтГТУ. - Барнаул: изд-во АлтГТУ.- 2007. - С. 44-49.

68. Лыгденов, Б. Д. Структура борированной стали 5ХНВ [Текст] / А. Ц. Мижитов, А. М. Гурьев, Д. Грешилов // 9-ая международная научно-техническая конференция «Технологии термической и хими термической обработки сталей и сплавов». - Харьков, 2008. - С. 58-59.

69. Гурьев, A.M. Совершенствование технологии химико-термической обработки инструментальн сталей [Текст] /Б.Д. Лыгденов, О.А.Власова // 6-ая Всероссийская научно-практическая конференц «Проблемы повышения эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе» Новосибирск, 2008 - С. 85-86.

70. Гурьев, A.M. Исследование фазового состава и дефектного состояния градиентных структур б рированных сталей [Текст] / Б.Д. Лыгденов, С.Г.Иванов, O.A. Власова, И.А. Гармаева, Е.А. Кошелева // евразийская научно-практическая конференция «Прочность неоднородных структур» - Москва, МИСи

2008 г.-С.45-46.

71. Гурьев, A.M. Новые технологии модифицирования поверхности металлов [текст] Гурьев А. Б.Д. Лыгденов, С.А.Гурьева// Материалы III Международной научно-практической конференции, поев щенной году планеты Земля и 85-летию Республики Бурятия. 31 июля - 3 августа 2008 г., Улан-Удэ: Изд-БНЦ СО РАН, 2008.-С.361-362.

72. A.c. № 1566774 СССР. Состав для титанирования стальных изделий / Ляхович Л.С., Лыгден Б.Д. и др. - 1990

73. А. с. № 1763519 СССР. Состав для титанирования стальных изделий [Текст] / Б. Д. Лыгдено Ю. А. Шинкевич и др. - 1992.

74. А. с. № 1786186 СССР. Состав для титанирования стальных изделий [Текст] / Б. Д. Лыгдено Ю. А. Шинкевич и др. - 1992.

75. A.c. № 1245391 СССР. Способ термопластического деформирования металлов /Аганаев Ю. Лыгденов Б.Д. и др. - 1986.

76. Гурьев, А. М. Способ упрочнения деталей из конструкционных и инструментальных стал [Текст] / С. Г. Иванов, С. А. Земляков, Б. Д. Лыгденов, О. А. Власова, Е. А. Кошелева, М. А. Гурьев Решение о выдаче патента РФ по Заявке № 112368/02 от 03.04.2007 -9с.

Издано в авторской редакции.

Подписано в печать 23.12.08. Формат 60x84 1/16.

Печать - ризография. Усл. п. л. 1,68.

Тираж 100 экз. Заказ 2008 - 19

Издательство Алтайского государственного технического университета им. И И. Ползунова, 656038, г. Барнаул, пр-т Ленина, 46. Лицензия на издательскую деятельность ЛР№ 020822 от 21.09.98 г.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Основы химико-термической обработки

1.2 Виды химико-термической обработки

1.2.1 Цементация

1.2.2 Азотирование

1.2.3 Совместное насыщение азотом и углеродом

1.2.4 Перспективные способы ХТО

1.3 Борирование сталей

1.3.1 Влияние состава стали на процесс диффузионного насыщения бором

1.3.2 Термическая обработка борированных сталей

1.3.3 Структура и свойства боридных слоев

1.4 Диффузионное хромирование

1.5 Диффузионное титанирование

1.5.1 Титан и его взаимодействие с железом

1.5.2 Характеристики существующих способов титанирования

1.5.3 Титанирование в порошковых средах

1.5.4 Титанирование в жидких средах

1.5.5 Титанирование из паровой фазы

1.5.6 Титанирование из газовой фазы 56 . 1.6 Термодинамические основы восстановления оксидов алюминием при диффузионном насыщении 58 1.6.1 Влияние активаторов на строение и свойства титановых покрытий

1.7 Способы интенсификации процессов химико-термической обработки

1.7.1 Многокомпонентное насыщение металлами и неметаллами

1.7.2 Борохромирование

1.7.3 Боротитанирование

1.7.4 Термоциклическая обработка

ГЛАВА 2 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И 77 ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ

2.1 Материалы и оборудование

2.2 Методы исследования структуры и состава диффузионных слоев

2.3 Исследование структуры образцов

2.4 Применение метода случайного баланса для построения математической модели

2.4.1 Установление уровней варьирования факторов и 89 составление матрицы планирования

2.4.2 Порядок проведения эксперимента

2.4.3 Построение диаграмм рассеяния, расчет эффектов и проверка их статистической значимости

2.4.4 Расчет дисперсии адекватности.

ГЛАВА 3 ТИТАНИРОВАНИЕ СТАЛЕЙ В ОДНО

И ДВУХКОМПОНЕНТНЫХ НАСЫЩАЮЩИХ СРЕДАХ

3.1 Титанирование в порошке титана

3.2 Титанирование сталей с добавками некарбидообразующих элементов в насыщающую смесь 115 3.2.1 Титанирование в насыщающих смесях содержащих медно-титановую лигатуру

3.2.2 Титанирование в насыщающей смеси, содержащей титано-никелевую лигатуру

3.2.3 Титанирование в насыщающих смесях, 125 содержащих титано-медную лигатуру и оксид титана

3.3 Исследование структуры интерметаллидных покрытий на углеродистых сталях

3.3.1 Насыщение из титано-медной лигатуры

3.3.2 Насыщение из титано-никелевой лигатуры

3.3.3 Титанирование с добавкой никеля

3.3.4 Титанирование с титано-никелевой лигатурой

3.3.5 Титанирование с высокоэффективным активатором

3.3.6 Аналитическое описание зависимости 152 износостойкости от состава в многокомпонентных системах с применением метода симплексных решеток Выводы по главе

ГЛАВА 4 ВЛИЯНИЕ ЦИКЛИЧЕСКОГО ТЕПЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ВО ВРЕМЯ НАСЫЩЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ СТАЛИ БОРОМ НА

ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ДИФФУЗИОННОГО 158 СЛОЯ

4.1 Комплексное химико-термоциклическое насыщение

4.2 Оптимизация химико-термоциклической обработки стали 174 Выводы по главе *

ГЛАВА 5 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ДИФФУЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ХТО СТАЛЕЙ

5.1 Изотермическая химико-термическая обработка стали

5.1.1 Насыщение сталей бором

5.1.2 Насыщение сталей бором и хромом

5.1.3 Механические свойства борохромированных слоев

5.1.4 Насыщение сталей бором и титаном

5.1.5 Механические свойства бортитановых диффузионных слоев

5.1.6 Кинетика формирования диффузионных слоев при комплексном насыщении бором и титаном, восстановленным из диоксида титана

Выводы по главе

ГЛАВА 6 СТРУКТУРА СТАЛЕЙ 45, 5ХНВ ПОСЛЕ БОРИРОВАНИЯ

6.1 Фазовый состав в диффузионных слоях исследуемых сталей

6.2 Структуры борированных слоев

6.3 Дефектная структура Выводы по главе

ГЛАВА 7. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ

РАЗРАБОТАННЫХ НАСЫЩАЮЩИХ СМЕСЕЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

7.1 Структура и свойства инструментальных сталей, подвергнутых химико-термической обработке из обмазки

7.2 Особенности химико-термической обработки штампов с помощью обмазок

7.3 Стойкость штампов, подвергнутых химико-термической обработке

7.4 Повышение стойкости холодноштампового инструмента методами химико-термической обработки 291 Заключение 300 Основные результаты и выводы по работе

Изыскание новых возможностей изменения комплекса физико-механических свойств металлов в заданном направлении является актуальной задачей современного физического металловедения. Решение этой зада-I чи требует совершенствования существующих и создания новых методов об

1 работки металлов.

Внедрение новых технологических процессов в промышленности в ряде случаев тормозится отсутствием материалов, способных работать в экстремальных условиях.

Для работы в сложных условиях эксплуатации применяются коррозионно-стойкие стали. Их производство и номенклатура постоянно увеличивается. Однако существующие стали не отвечают в полной мере возрастающим требованиям производства. Кроме того, коррозионно-стойкие стали являются высоколегированными, поэтому их использование должно быть экономически оправдано. В связи с этим большое внимание уделяется повышению служебных характеристик высоколегированных сталей. Но улучшение антикоррозионных свойств сталей связано с использованием дорогостоящих способов производства этих сталей. Поэтому экономически оправдана замена высоколегированных сталей на стали обыкновенного качества, подвергнутые химико-термической обработке.[1, 2, 3, 4]

Химико-термическая обработка (ХТО) является одним из эффективных и широко применяемых в промышленности методов повышения надежности и долговечности ответственных деталей машин, инструмента и технологической оснастки. е 8 >

Под химико-термической обработкой понимают нагрев и выдержку металлических (а в ряде случаев и неметаллических) материалов при высоких температурах и химически активных средах (твердых, жидких или газообразных), в результате чего изменяются химический состав, структура и свойства поверхностных слоев.

В подавляющем большинстве случаев химико-термическую обработку проводят с целью обогащения поверхностных слоев изделий определенными элементами (металлическими или неметаллическими) из внешней среды. Но иногда химико-термическую обработку проводят и с прямо противоположной целью - с целью удаления из сплава тех или иных элементов (чаще всего примесей).

Следует отметить, что в связи с все увеличивающимся дефицитом высоколегированных инструментальных материалов, жаропрочных сплавов и нержавеющих сталей роль ХТО будет с каждым годом возрастать. Это обусловлено как возможностью замены этих высоколегированных материалов, менее дефицитными низко- и среднелегированных материалов, менее дефицитными низко- и среднелегированными в сочетании с ХТО; так и увеличение срока их эксплуатации за счет диффузионного насыщения различными элементами.

Необходимые механические свойства сердцевине придают обычной термической обработкой. В случае низкотемпературных процессов насыщения (азотирование, цинкование, цианирование и т.д.) термическую обработку сердцевины проводят перед насыщением, а в случае высокотемпературных процессов (цементации, хромирования, силицирования и др.) - после насыщения.

Широкое промышленное применение получили лишь традиционные процессы насыщения: азотирование, цементация, нитроцементация, цианирование. •

Цинкование, алитирование, борирование, хромирование, силицирова-ние применяют значительно в меньшей мере. Наиболее эффективные антикоррозионные, эррозионностойкие, жаростойкие и т.д. многокомпонентные диффузионные слои еще не нашли сколько-нибудь широкого промышленного применения. В то же время, именно новым и, как правило, многокомпонентным диффузионным слоям принадлежит будущее. С ОДНОЙ-стороны: ЭТО обусловлено все возрастающим дефицитом специальных сталей: и сплавов; в-другой - тем, что традиционные процессы химико-термической обработки уже не обеспечивают тех требований к свойствам, которые предъявляются промышленностью к изделиям, работающим в особо трудных (экстремальных),условиях эксплуатации

Следу ет также подчеркнуть, что химико-термической обработкой, изт делиям1 можно придать такой комплекс эксплуатационных свойств, достижения которого объемным легированием или невозможно (азотирование, бори-т рование), или экономически невыгодно (хромирование, хромониобирование и т.д.).

На практике в подавляющем большинстве случаев' ХТО подвергают; сплавы на основе железа- (стали и чугуны), реже - сплавы на основе тугоплавких металлов, твердые сплавы и еще реже сплавы цветных металлов, хотя практически все металлы могут образовывать слои с подавляющим большинством элементов периодической системы Д.И; Менделеева^

Только в двойных системах 53 металла (исключая 14 лантаноидов и 13 актиноидов) образуют с другими элементами 2500 химических объединений1 и более 3300 твердых растворов.

Если к этому добавить возможность насыщения каждого металла двумя, тремя и более элементами одновременно, то: количество возможных процессов? ХТО становится^ огромным, а свойства диффузионных слоев практически неисчерпаемыми. ■

На практике же используются; в настоящее время (даже учитывая; лишь экспериментальные разработки) несколько десятков процессов диффузионного насыщения.

Например, железо и железоуглеродистые сплавы образуют диффузионные слои со всеми элементами периодической системы за исключением: элементов 1 А группы (Ка, К и, очевидно, 1л, Сэ, ЯЬ, Бг), 2 А группы Са, Яг, Ва, и, возможно Ра), некоторых элементов 1-5 группы (Ag,Hg,TI,Pb,Bi) и элементов 8 В группы (Не, Ыс, Аг, Кг, Хе, Кп). Следовательно, из 54 возможных процессов однокомпонентного насыщения в настоящее время изучено 18, а всего, включая 2-х и 3-х компонентное насыщение, около 50, т.е. ничтожная часть теоретически возможного суммарного количества процессов одно-, двух- и трехкомпонентного насыщения. Причем далеко не все из них получили промышленное применение.

Не существует в настоящее время и четко сформулированной общей, теории химико-термической обработки, позволяющей количественно интерпретировать результаты насыщения (фазовый» остаток, структуру и свойства слоя). Исходя из известных исходных технологических предпосылок (состава насыщающей среды и обрабатываемого сплава, давления в реакционном, пространстве, температуры, времени процесса и т.д.).

Из изложенного следует, что этот весьма перспективный метод поверхностного упрочнения нуждается в серьезных систематических исследованиях как теоретического, так и прикладного характера.

Большую роль в становлении химико-термической обработки, как науки, сыграли работы: Н.П. Чижевского, М.Г. Окнова, Н.А. Минкевича, Ю.М. Лахтина, Г.Н. Дубинина, А.Н. Минкевича, Н.С. Горбунова, В.И. Архарова, Г.В. Самсонова, И.С. Козловского, А.В. Смирнова, В.И. Просвирона, Л.С. Ляховича, Л.Г.Ворошнина, Б.М. Арзамасова, М.А. Криштала, Г.В. Земского, С.З. Боктейна, С.Д! Герцрикена, К.П. Гурова, Я:Е.Гегузина, А.Я. Шиняева, П.Т. Коломыцева, А.В. Щербидского и др.

Исходя из изложенного, можно утверждать, что широкое промышленное внедрение, особенно новых высокоэффективных процессов химико-термической обработки является важной народнохозяйственной задачей.

Ее решение в настоящее время связывается с интенсивным распространением наряду с другими видами термической и химико-термической обработки, термоциклической обработки (ТЦО) — термической обработки в условиях циклических тепловых воздействий. Основные недостатки традиционных способов ХТО во многом устраняются при совмещении этого процесса с ТЦО. Химико-термическая- обработка сталей при; некоторых циклически: изменяющихся температурных режимах более эффективна; чем при постоянной температуре насыщения. Кроме того; проведение ХТО в температурном режиме ТЦО является- наиболее эффективным методом;интенсификации; химического насыщения поверхности деталей при одновременном улучшении-их качества.

В силу специфики, процессов; происходящих в условиях циклических воздействий, при термоциклической обработке возможно изменение и. кинетики, и механизмов процессов структурообразования, целенаправленное изменение комплекса свойств сплавов, а, следовательно, надежности и долговечности изделий, из,них изготовленных. Научные исследования и практический опыт применения убеждают в ее перспективности для повышения конструкционной прочности, пластичности, износостойкости и других физико-механических свойств сталейи сплавов.

Основной целью настоящей работы является интенсификация процессов формирования структуры диффузионного слоя в сплавах на основе железа; за! счет воздействия на;различныхст^

Изучение закономерностей структурных и фазовых изменений,, физических и механических свойств, износо - и коррозионной стойкости сталей с градиентными структурами твердых диффузионных покрытий после химикотермической и химико-термоциклической обработки. Повышение работоспособности деталей машин и инструмента за счет применения установленных закономерностей.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

1. Исследовать влияние различных типов активаторов на процесс образования диффузионного слоя в конструкционных сталях.

2. Определить оптимальное сочетание и количественное содержание компонентов насыщающей среды для поверхностного упрочнения сталей.

3. Установить зависимости (математические модели) связывающие механические свойства сталей с технологическими параметрами химико-термической обработки.

4. Исследовать влияние циклического теплового воздействия на структуру и фазовый состав сталей.

5. На основе изученных представлений о поведении сталей с диффузным покрытием при термоциклировании, рекомендовать для них оптимальные режимы химико-термоциклической обработки.

6. Исследовать полученные поверхностные слои для определения преимущественного механизма диффузии при различных методах ХТО.

Научная новизна работы:

1. Установлены аналитические зависимости физико-механических свойств от технологических параметров химико-термической и химико-термоциклической обработки сталей. На основании полученных зависимостей- определены оптимальные режимы борирования сталей различного состава и назначения. <, :

2. Определено оптимальное сочетание и количественное содержание компонентов новых насыщающих сред для поверхностного упрочнения сталей (титанирование, боротитанирование, борохромирование). На основе изученных представлений о поведении сталей с диффузным покрытием разработаны новые составы обмазок для многокомпонентного насыщения и рекомендованы- для них оптимальные режимы химико-термической и химико-термоциклической обработки (защищены авторскими свидетельствами).

3. Исследование насыщающей способности новых активных сред для ХТО сталей и сплавов показало следующее: а) титано-медная лигатура, используемая в качестве добавки к известной среде для алюминотермического титанирования, значительно ускоряет процесс образования диффузионного слоя. Введение титано-медной лигатуры в насыщающую смесь до 30 % (вес.) приводит к увеличению толщины диффузионного слоя. В этом случае рост покрытий наиболее интенсивно происходит в первые 6' часов насыщения, затем скорость формирования диффузионных покрытий резко замедляется. б) порошкообразная титано-никелевая лигатура - перспективная насыщающая, среда для'получения интерметаллидных1 покрытий на сталях различного химического состава. Ускорение роста диффузионных слоев наблюдается при содержании лигатуры в смеси до 50 % (вес.); в) гексафтортитанат калия (К^ТлРб) является эффективным активатором. Титанирование с добавкой данного активатора дает в 2-3 раза большую толщину карбидного слоя по сравнению с фторидами алюминия, аммония, кальция. Оптимальным является содержание активатора в смеси 1,5—2 % (вес.). Увеличение содержания активатора не приводит к интенсификации процесса, а при его содержании выше 7% — ухудшает структуру и свойства покрытия; г) борид хрома — перспективная- насыщающая среда, обеспечивающая одновременное насыщение бором и хромом. Добавка хрома к борирующей обмазке позволяет на 7-10% ускорить процесс насыщения и на 10-15% уве

1 9 9 личить толщину диффузионного слоя. д) борид титана, в установленных количествах, используемый в качестве добавки к стандартному составу для борирования, позволяет проводить совместное диффузионное насыщение титаном и бором. е) насыщение из; обмазок наиболее эффективно с точки зрения управления параметрами процесса насыщения при химико-термоциклической обработке (ХТЦО) (количество циклов; время выдержки при максимальной и минимальной температурах цикла) и получения покрытия с заданными; свойствами, а также более экономично по отношению к другим способам ХТО.

4. Соединения- бора с различными металлами, используемые как компоненты- насыщающей обмазки, эффективны и- как поставщики бора, так и поставщики второго компонента: Использование соединений бора с другими; элементами (титан, хром)? в качестве добавки; к карбиду бора дает большой« эффект: на малоуглеродистой, стали образуются покрытия; с большими;количеством! хрома, либо* смешанные борохромистые или боротитановые слот (в ? зависимостш от количества.добавляемого соединения), а на высокоуглеродистой стали — карбидов;.карбоборидов и боридов.

5: Показано* что предложенный в? настоящей работе циклический? нагрев и охлаждение в интервале температур" 600-1000°С с выдержкой« от 1 мин: до 1 ч. и количестве циклов от 3 до >20'значительно (в 1,5-2 раза) ускоряют формирование структуры и свойств диффузионного слоя; в процессе ХТО железоуглеродистых сплавов. Термоциклирование приводит к существенным качественным изменениям в структуре материала. Насыщающие элементы более, активно проникают на большую глубину и в больших количествах.

6. Методами оптической и электронной микроскопии, а также методом рентгеноструктурного анализа исследованы особенности, фазового состава: и: тонкой структуры; диффузионных слоев, полученных одновременным насыщением сталей бором и углеродом, бором и хромом, бором и титаном в условиях, когда, существовали возможности? образования больших количеств, как I карбидов и. карбоборидов, так и; интерметаллидов. Детально изучено строение карбоборированных слоев; полученных при борировании малоуглеродистой ферритно-перлитной стали1 08кп, среднеуглеродистошстали'45; и. инструментальной стали 5ХНВ'. Установлено, что диффузия по границам зерен является главным механизмом карбоборирования за исключением наружного слоя, где решающим фактором является реакционная диффузия.

7. Показано послойное строение карбоборированного материала и выявлена физическая причина образования такой структуры. Показано, что вне зависимости от типа стали формируется 4 слоя. Первый слой почти полностью состоит из борида железа БеВ. В небольших количествах присутствуют бориды Рс2В и в отдельных случаях Ре8В. Во втором слое бориды железа не занимают весь объем, наряду с ними присутствует а-фаза и карбобориды Ре3(С,В) и Ре2з(С,В)6. Третий слой содержит остатки боридов железа. Бор в этом слое расположен, в основном, в карбоборидах. Четвертый слой сохраняет исходную структуру. В работе детально исследован фазовый* состав и дефектное строение слоев боридной и переходной зон. Установлено, что в переходной зоне по мере удаления от поверхности борирования концентрация атомов бора уменьшается, в то время как плотность дефектов кристаллической решетки возрастает. Это связано с удалением от равновесной структуры по мере удаления от борированной поверхности.

8. Установлено, что наиболее эффективным способом упрочнения деталей машин и инструмента, приводящим к повышению износостойкости и коррозионной стойкости, является комплексное диффузионное насыщение из обмазок бором совместно с хромом.

Положения, выносимые на защиту:

1. Разработанные составы новых насыщающих смесей для диффузионного титанирования. Установленное сочетание основных компонентов и оптимальное количественное содержание активатора — гексафтортитанат калия

К^б)

2. Экспериментально полученные результаты об изменении количественного и качественного состава фаз в диффузионном слое в(зависимости от режима насыщения.

3. Закономерности структурных изменений в диффузионном слое при термоциклическом режиме насыщения-поверхности различных сталей .бором. Влияние термоциклирования во время борирования- на фазовый; состав и роль различных диффузионных процессов в формировании переходной-зоны.

4. Сравнительные результаты оценки износо - и коррозионной- стойкости различных сталей, с диффузионными покрытиями;на основе титана.

Практическая значимость работы состоит в том, что полученные; результаты, и установленные закономерности дают, новое, более полное представление о процессах, происходящих в стали, во время диффузионного ти-танирования и борирования, а также: комплексной химико-термической обработки (совместное насыщение бором и хромом-бором и титаном).

В5 промышленных условиях опробованы и внедрены технологии.химико-термической и химико-термоциклической обработок конструкционных и инструментальных сталей. Данные: технологии .позволяют; без применения специального, сложного оборудования- повышать износо- и коррозионную стойкость деталей машин и металлообрабатывающего инструмента; до> двадцати раз. Разработаны и внедрены в производство технологии химико-термической и химико-термоциклической обработок конкретных деталей машин и инструмента. Созданы, прошли натурные испытания и нашли широкое применение следующие востребованные производством и подтвержденные актами внедрения (испытаний) новые технологии ХТО:

-технология химико-термической и химико-термоциклической обработки (борирование) штампов из стали 45Х2НМФЧА. Показана их более высокая стойкость по сравнению с аналогичным стандартным инструментом. Стойкость после изотермического борирования ;в= 2,4 раза,, а после термоциклического борирования в 3,2 раза выше, чем стойкость серийного инструмен

I « < та из стали 5ХНМ. (ПРП «Алтайэнерго», г. Барнаул);

-технология химико-термической- и химико-термоциклической обработки (титанирование) позволило повысить, стойкость в 3 и 5 раз соответственно, сверл из стали У8А, предназначенных, для обработки деревостружечных плит (ДСП) (Научно - производственное предприятие «Софтсервис», г. Улан-Удэ);

-на ПО «Приборостроительный завод» проведены производственные испытания сверл 022 мм из быстрорежущей стали Р6М5 упрочненных изотермическим и термоциклическим титанированием в смеси 70% (40% А1 + 60% ТЮ2) +28% АЬОз+2% К2Т1Р6. Стойкость сверл прошедших изотермическое титанирование в 2 раза выше, а термоциклическое - в 3,3 раза выше, чем стойкость сверл упрочненных по традиционной технологии;

-на заводе по ремонту военно-технических изделий (ФГУП «1019 завод по ремонту ВТИ») борированием упрочнены рабочие поверхности уплотни-тельного кольца, работающего в условиях гидроабразивного износа. На стали 40ХН2МА получены диффузионные слои толщиной 75 мкм. Микротвердость диффузионного слоя составляет 18000-20000 МПа. Стойкость рабочей поверхности уплотнительного кольца повысилась в 5-7 раз;

-борирование в режиме химико-термической обработки из обмазки, нанесенной на рабочую (формообразующую) поверхность матрицы штампа для высадки головок болтов, изготовленной из стали 5ХНВ показало повышение износостойкости их в 2,5 раза. (ОАО «Локомотиво-вагоноремонтный завод», г.Улан-Удэ);

-стойкость деталей штампа из стали 5ХНВ по вырубке шайб, упрочненных борированием возросла 2,5 раза.(ЗАО «Улан-Удэстальмост», г. Улан-Удэ);

- износостойкость упрочненных борохромированием проволокопро-тяжных валков из конструкционной углеродистой стали 45 более чем в 20 раз выше по сравнению с ранее применяемыми на Барнаульском заводе сварочных электродов валками из закаленной высоколегированной стали Х12М.

Разработаны и рекомендованы новые составы насыщающих сред для диффузионного титанирования, борирования, боротитанирования и боро-хромирования сталей и сплавов.

Основные результаты и выводы по работе:

Предложен комплексный подход к решению проблемы интенсификации процессов формирования структуры диффузионного слоя железоуглеродистых сплавов за счет воздействия на каждой из трех основных стадий химико-термической обработки.

2. Определено оптимальное сочетание и количественное содержание компонентов новых насыщающих сред для поверхностного упрочнения сталей. На основе изученных представлений о поведении сталей с диффузным покрытием разработаны новые составы обмазок для многокомпонентного насыщения и рекомендованы для них оптимальные режимы химико-термической и химико-термоциклической обработки.

3. Исследование насыщающей способности новых активных сред для ХТО показало следующее: а) титано-медная лигатура, используемая в качестве добавки к известной среде для алюминотермического титанирования, значительно ускоряет процесс образования диффузионного слоя. Введение титано-медной лигатуры в насыщающую смесь до 30 % (вес.) приводит к увеличению толщины диффузионного слоя. В этом случае рост покрытий наиболее интенсивно происходит в первые 6 часов насыщения, затем скорость формирования диффузионных покрытий резко замедляется. б) порошкообразная титано-никелевая лигатура - перспективная насыщающая среда для получения интерметаллидных покрытий на сталях различного химического состава. Ускорение роста диффузионных слоев наблюдается при содержании лигатуры в смеси до 50%(вес.); в) гексафтортитанат калия (К2Т1Рб) является эффективным активатором. Титанирование с добавкой данного активатора дает в 2-3 раза большую толщину карбидного слоя по сравнению с фторидами алюминия, аммония, кальция. Оптимальным является содержание активатора в смеси 1,5-2 % (вес.). Увеличение содержания активатора не приводит к интенсификации процесса, а при его содержании выше 7 % - ухудшает структуру и свойства покрытия; г) борид хрома — перспективная насыщающая среда, обеспечивающая одновременное насыщение бором и хромом. Добавка хрома к борирующей обмазке позволяет на 7-10% ускорить процесс насыщения и на 10-15% увеличить толщину диффузионного слоя. д) борид титана, в установленных количествах, используемый в качестве добавки к стандартному составу для борирования, позволяет проводить совместное диффузионное насыщение титаном и бором. е) насыщение из обмазок наиболее эффективно с точки зрения управления параметрами процесса насыщения при ХТЦО (количество циклов, время выдержки при максимальной и минимальной температурах цикла) и получения покрытия с заданными свойствами, а также более экономично по отношению к другим способам ХТО.

Соединения бора с различными металлами, используемые как компоненты насыщающей обмазки, эффективны и как поставщики бора, так и поставщики второго компонента. Использование соединений бора с другими элементами (титан, хром) в качестве добавки к карбиду бора дает большой эффект: на малоуглеродистой стали образуются покрытия с большим количеством хрома, либо смешанные борохромистые или боротитановые слои (в зависимости от количества добавляемого соединения), а на высокоуглеродистой стали - карбидов, карбоборидов и боридов.

4. Показано, что предложенный в настоящей работе циклический нагрев и охлаждение в интервале температур 600-1000°С с выдержкой от 1мин. до 1 ч и количестве циклов от 3 до 20 значительно (в 1,5—2 раза) ускоряют кинетику процесса ХТО железоуглеродистых сплавов.

5. Методами оптической и электронной микроскопии, а также методом рентгеноструктурного анализа исследованы особенности фазового состава и о $ • тонкой структуры диффузионных слоев, полученных одновременным насыщением сталей бором и углеродом, бором и хромом, бором и титаном в условиях, когда существовали возможности образования больших количеств, как карбидов и карбоборидов, так и интерметаллидов. Установлено, что диффузия по границам зерен является главным механизмом карбоборирования за исключением наружного слоя, где решающим фактором является реакционная диффузия.

6. Установлено, что наиболее эффективным способом упрочнения деталей машин и инструмента, приводящим к повышению износостойкости и коррозионной стойкости, является комплексное диффузионное насыщение из обмазок бором совместно с хромом.

7. Исследованы структуры диффузионных слоев, полученных одновременным насыщением сталей в условиях, когда существовали возможности образования больших количеств, как боридов, так и карбидов и карбоборидов различного химического состава. Показано, что вне зависимости от типа стали формируется 4 слоя. Первый слой почти полностью состоит из борида железа РеВ. В небольших количествах присутствуют бориды Ре2В и в отдельных случаях РезВ. Во втором слое бориды железа не занимают весь объем. Наряду с ними присутствует а-фаза и карбобориды Ре3(С,В) и Ре2з(С,В)б. Третий слой содержит остатки боридов железа. Бор в этом слое расположен, в основном, в карбоборидах. Четвертый слой сохраняет исходную структуру. В работе детально исследован фазовый состав и дефектное строение слоев I— IV. Установлено, что по мере удаления от поверхности борирования концентрация атомов бора уменьшается, в то время как плотность дефектов кристаллической решетки возрастает. Это связано с удалением от равновесной структуры по мере удаления от борированной поверхности.

8. Установлены аналитические зависимости физико-механических свойств от технологических параметров химико-термической и химико-термоциклической обработки сталей. На основании полученных зависимостей определены оптимальные режимы борирования сталей различного состава и назначения.

9. Научные и технологические разработки защищены 4 авторскими свидетельствами и патентом РФ на изобретение, апробированы на предприятиях инструментального, машиностроительного и оборонного комплексов, научно-исследовательских и учебных организациях. Проведены производственные испытания деталей машин и инструмента, подвергнутых ХТО и ХТЦО по разработанным режимам. Испытания показали, что стойкость сверл после титанирования в изотермических условиях повышается до трех раз, а после термоциклического титанирования до пяти раз. Стойкость борированных штампов для горячего деформирования металлов повысилась в 2,4 раза и 3,3 раза соответственно после изотермического и термоциклического борирования по сравнению с серийным инструментом. Износостойкость упрочненных борохромированием проволокопротяжных валков из конструкционной углеродистой стали 45 более чем в 20 раз выше по сравнению с валками из закаленной высоколегированной стали Х12М.

Заключение

На основании положительных результатов, полученных при выполнении данной работы, были разработаны технологии химико-термической и химико-термоциклической обработок и проведены производственные испытания.

Необходимо отметить, что операции окончательной термической обработки в себестоимости любого изделия занимает около 10%. Если же изделие подвергается дополнительной химико-термической или химико-термоциклической обработке, то затраты на операцию окончательной термической обработки увеличивает себестоимость изделия на 3%. Если учесть, что при этом стойкость изделия увеличивается от 1,5 до 20 раз, то экономический эффект от внедрения технологии химико-термической и химико-термоциклической обработки достаточно высок.

Проведены испытания в производственных условиях штамповых вставок обработанных по режимам ХТЦО, которые показали их более высокую стойкость по сравнению с аналогичным стандартным инструментом. Показано, что стойкость штампов из стали 45Х2НМФЧА после борирования в 2,4 раза, а при термоциклическом борировании в 3,2 раза выше, чем стойкость серийного инструмента из стали 5ХНМ.

На научно-производственном предприятии «Софтсервис» г. Улан-Удэ проведены испытания сверл из стали У8А, предназначенных для обработки деревостружечных плит (ДСП), обработанных по режимам химико-термической и химико-термоциклической обработки (титанирование), которые показали повышение стойкости в 3 и 5 раз соответственно (см. приложео р с ние).

На ПО «Приборостроительный завод» г. Улан-Удэ, ул. X. Намсараева проведены производственные испытания сверл 022 мм из быстрорежущей стали Р6М5 обработанных по режимам химико-термической обработки

ХТО) - титанирование в смеси 70%(40%А1+69%Т1 02)+28%А12+2%К2Т1Рб по двум схемам:

1. Традиционное титанирование при температуре 1000° С в течении 4 часов.

2. Трехкратное циклирование в интервале температур нагрева 1000°С и охлаждения ниже температуры Ась Время циклирования-4 часа.

Закалка испытываемых сверл проводилась по традиционной технологии.

При испытаниях, в качестве эталона принята обработка стали 45 сверлами из быстрорежущей стали Р6М5 изготовленных по традиционной технологии, без ХТО. Режимы обработки при испытаниях: скорость резания У=30 м/мин, подача 8=0,4 мм/об. Для определения стойкости принят допустимый износ по главной задней поверхности Ькр=0,6 мм.

Средняя стойкость сверл принятых за эталон- 35±3 мин.

Стойкость сверл обработанных по 1 схеме- 72±5 мин.

Стойкость сверл обработанных по 2 схеме 116±4 мин

Таким образом, стойкость сверл из стали Р6М5 прошедших ХТО - титанирование в 2 раза выше, а при термоциклическом титанировании в 3,3 раза выше, чем стойкость сверл без ХТО обработанных по традиционной технологии.

На заводе по ремонту военно-технических изделий Республика Бурятия, пос. Онохой-2, были упрочнены рабочие поверхности уплотнительных колец, работающих в условиях гидроабразивного износа.

Были исследованы следующие режимы борирования:

1 .Борирование в порошковой смеси состава: а) карбид бора (В4С) 95 % б) тетрафторборат калия (КВБ4) 5 %, температура насыщения = 950°С, время выдержки = 4 часа; сталь: 40ХН2МА.

В результате на стали 40ХН2МА получены диффузионные слои толщиной 75 мкм. Микротвердость диффузионного слоя составляет 18000-20000 МПа. Стойкость рабочей поверхности уплотнительного кольца повысилась в 5-7 раза (см. Приложение).

2.Борирование в обмазке: карбид бора, тетрафторборат калия, графит, бентонит, жидкое стекло, температура насыщения = 950°С, время выдержки = 3 часа в режиме термоциклирования; сталь: 40ХН2МА, 45

Результаты: На стали 40ХН2МА получены диффузионные слои толщиной 60 мкм. Микротвердость составляет 12000 МПа. На стали 45 толщина слоя составляет 65-70 мкм, микротвердость не более 8000 МПа.

В кузнечном цехе Улан-Удэнского локомотиво-вагоноремонтного завода, г. Улан-Удэ, ул. Лимонова, 2, проведены испытания матрицы штампа для высадки головок болтов. Борирование проводили в режиме химико-термической обработки из обмазки, нанесенной на рабочую (формообразующую) поверхность матрицы.

По результатам испытаний были сделаны следующие выводы:

Стойкость борированных матриц из стали 5ХНВ в 2,5 раза выше по сравнению с матрицами без обработки (см. Приложение).

На заводе «Стальмост» г. Улан-Удэ, пос. Матросово проведены испытания деталей штампа по вырубке шайб, упрочненных борированием. Стойкость деталей штампа, пунсона и матрицы из стали 5ХНВ возросла в 2,5 раза по сравнению с деталями без обработки ХТО (см. Приложение).

1. Гольдштейн, М.И. Специальные стали Текст.: учеб. для вузов/ М.И.Гольдштейн, С.В.Грачев, Ю.Г.Векслер// М.: Металлургия- М, 1985. -408с.

2. Шлямнев, А.П. Коррозионностойкие, жаростойкие и высокопрочные стали и сплавы Текст.: справ, изд./ А.П.Шлямнев, Т.В.Свистунова, О.Б.Лапшина и др.// М.: Интерметинжиниринг-М, 2000 - 232с.

3. Циммерман, Р. Металлургия и материаловедение Текст.: справ, изд. пер. с нем. / Р.Циммерман, К. Гюнтер //- М.: Металлургия, 1982. 480с.

4. Лахтин, Ю. М. Химико-термическая обработка металлов Текст. / Ю.М.Лахтин, Б.Н.Арзамасов.- М.: Металлургия, 1985. 256 е.

5. Ворошнин Л.Г. Борирование стали Текст./ Л.Г. Ворошнин, Л.С. Ляхович //- М.: Металлургия, 1978. 239 с.

6. Ворошнин, Л.Г. Многокомпонентные диффузионные покрытия Текст./ Л.Г. Ворошнин //- Минск: Наука и техника, 1981. 296с.

7. Ворошнин, Л. Г. Борирование промышленных сталей и чугунов Текст./ Л.Г. Ворошнин II- Минск: Беларусь, 1981.- 205с.

8. Борисенок, Г.В. Химико-термическая обработка металлов и сплавов Текст.: Справочник / Г.В.Борисенок, Л.А.Васильев, Л.Г.Ворошнин и др. //М.: Металлургия-М, 1981.- 424с., ил.

9. Защитные покрытия на металлах Текст. /Вып. 6. -Киев: Наукова думка 1972.

10. Ю.Защитные покрытия на металлах Текст./ Вып. 2.- Киев: Наукова думка. 1968.

11. П.Самсонов, Г.В. Тугоплавкие покрытия Текст.' /Г.В.Самсонов, А.П.' Эпик //- М.: Металлургия, 1976 559с.

12. Гурьев, A.M. Теория и практика получения литого инструмента Текст./ А. М.Гурьев, Ю. П. Хараев //- Барнаул: Россия, 2005, -222с.

13. Вельский, Е.И. Химико-термическая обработка инструментальных материалов Текст./ Е.И.Бельский, М.В.Понкратин В.А.Стефанович //- Мн.: Наука и техника, 1986. 247с.

14. Гурьев, A.M. Новые материалы и технологии для литых штампов горячего деформирования Текст./ А.М.Гурьев, А.Т. Евтушенко //- Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 1998.-208с., ил.

15. Гурьев, A.M. Физические основы термоциклического борирования Текст. / А.М.Гурьев, Э.В.Козлов, Л.Н.Игнатенко, H.A. Попова // Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2000.-216с.

16. Гурьев, A.M. Новые материалы и технологии для литых штампов Текст./ А.М.Гурьев // — Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2000.-216с., ил.

17. Дубинин, Г.Н. Вопросы радиоэлектроники. Сер. Техника приводной связи Текст.: вып. 3, / Г.Н.Дубинин, В.Ф.Рыбкин, А.Д. Жавотченко, 1973.- с. 63-73.

18. Филинов, С.А. Справочник термиста Текст./ С.А. Филинов, И.В. Фиргер //-Л.: Машиностроение, 1975. 352с.

19. Гуляев, А.П. Металловедение Текст.: Учебник для вузов./ А.П. Гуляев // М.: Металлургия, 1986. - 544с.

20. Новиков, И.И. Теория термической обработки металлов Текст./ И.И. Новиков //- М.: Металлургия, 1978. 392с.

21. Гринберг, Е.М. Металловедение борсодержащих конструкционных сталей Текст./ Е.М. Гринберг//-М.:МИСИС, 1997. 198с.

22. Баландин, Ю.А. Бороазотирование штамповых сталей в псевдоожи-женном слое Текст.: №9/ Ю.А. Баландин //- МиТОМ, 2004.- С. 17-19.

23. Гохштейн, А.Я. Поверхностное натяжение твердых тел и адсорбция Текст. /А.Я. Гохштейн //- М.: Наука, 1976.- 299 е., ил.

24. Кришталл, М.А. Диффузионные процессы в железных сплавах Текст./М.А. Кришталл // М.: Металлургия, 1963. - 278с

25. Кришталл, М.А. Механизм диффузии в железных сплавах Текст./М.А. Кришталл // М.: Металлургия, 1972. - 400с.

26. Сыромятников, Н.И.Тепловые процессы в печах с кипящим слоем Текст./ Н.И.Сыромятников, Г.К. Рубцов //- М.: Металлургия, 1968. 116с., ил.

27. Ситкевич, М.В., Совмещенные процессы химико-термической обработки с использованием обмазок/ М.В.Ситкевич, Е.И. Вельский //- Мн.: Выш. шк., 1987.- 156с.: ил.

28. Гурьев, A.M. Высокоэффективный способ химико-термической обработки инструментальных сталей Текст. / А. М. Гурьев, Б.Д.Лыгденов, Н.Ю.Малькова, О.В. Шаметкина, В.И. Мосоров, А.Р. Раднаев// Ползуновский альманах. Барнаул.- 2004,- №4. С 91-93.

29. Ворошнин, Л.Г. Химико-термическая обработка металлов и сплавов с использованием паст и суспензий Текст. / Г.В. Борисёнок, Е.Ф. Керженцева // Металлургия. Мн.: БПИ,- 1976. Вып. №8. С. 21-25.

30. Кидин, И.Н. Диффузионное хромирование стали 08кп при электронагреве в пастах Текст. / Кидин И.Н. и другие // Изв. вузов. Черная металлургия.- 1973,-№5.-С. 133-136.

31. Байдак, Н.П. Диффузионное хромирование и титанирование в ваеекууме деталей сернокислого производства Текст. / Н.П. Байдак, В.Д.Фоменко, Н.С. Горбунов // В кн.: Защитные покрытия на металлах. Киев: Наукова думка.- 1979.- вып. №13, С. 62-64.

32. Бельский, Е.И. Химико-термическая обработка инструментальных материалов Текст./ Е.И.Бельский, М.В.Ситкевич, Е.И.Понкратин, В.А.Стефанович //- Мн.: Наука и техника, 1986. 247 с.

33. Смольников, Е.А. Применение борирования для повышения стойкости режущего и штампового инструмента Текст. /Е.А. Смольников, JI.M. Сарманова, Л.И. Ковалева // Сб. трудов ВНИИинструмент, -1982. С. 181 -184.

34. Тарасов, С.Ю. Структурные особенности боридных покрытий три-ботехнического назначения Текст. /С.Ю. Тарасов, Г.В.Трусова, А.В.Колубаев, О.В. Сизова// МиТОМ. 1995. - №6. - С.35-38.

35. Кайдаш, Н.Г. Влияние диффузионного насыщения на жаростойкость стали Текст. /Н.Г. Кайдаш// Жаропрочность и жаростойкость металлических материалов: кн.-М.: Наука, 1976.- с. 216-220, ил.

36. Кайдаш, Н.Г. Влияние диффузионного насыщения на коррозионную стойкость стали Текст. / Н.Г.Кайдаш, М.Г.Нелюб, И.В. Маркова // Защитные покрытия на металлах: кн. вып.З.-Киев: Наукова думка, 1970.- с. 248, ил.

37. Лахтин, Ю.М. Азотирование стали Текст. / Ю.М.Лахтин, Я.Д. Коган// М.: Машиностроение, 1986. -255с.

38. Лабунец, В.Ф. Износостойкие боридные покрытия Текст. / В.Ф.Лабунец, Л.Г.Ворошнин, М.В. Киндарчук // Киев: Техника, 1989. -158с.

39. Колубаев, A.B. Структура и свойства однофазных боридных покрытий Текст. / А.В.Колубаев, С.Ю.Тарасов, Г.В.Трусова, О.В.Сизова // Изв. вузов. Черная металлургия. 1994. - №7. - С.49-50.

40. Вол, А.Е. Строение и свойства двойных металлических систем. Т.1. -М.: ГИФ-Л, 1959. -755с.

41. Диаграммы состояния двойных металлических систем, Т.1. Текст. /Под общ. ред. академика РАН Н.П.Лякишева //- М.: Машиностроение, 1996.

42. Transner, N. Вопегеп Hinweise nicht nur für den Praktiker / N. Borie-ren Transner // Der Konstrukteur. - 1986. - №6. - S.48-62.

43. Чернов, Я. Б. Особенности технологии борирования сталей в расплаве хлорида кальция Текст. / Я.Б.Чернов, А. И.Анфиногенов, И.Н. Весе-лов // МиТОМ,- 1999.- №12.- С.37-39.

44. Иванов, А. С. Поверхностное насыщение низкоуглеродистых мар-тенситных сталей бором и медью Текст. / А.С.Иванов, Д.В.Карманов, О. Н.Вдовина // МиТОМ.-1999.- №6.-С. 38-41.

45. Глухов, В.П. Боридные покрытия на железе и стали Текст./f 9 С

46. В.П.Глухов //- Киев: Наукова думка, 1970. -208с., ил.

47. Кузьма, Ю.Б. Двойные и тройные системы, содержащие бор Текст. / Ю.Б Кузьма, Н.Ф. Чабан //- М.: Металлургия, 1990.- 317с.

48. Самсонов, Г.В. Бориды Текст./Г.В.Самсонов, Т.И.Серебрякова, В.А.Неронов // М.: Атомиздат, 1975с.

49. Шадричев, Е.В., Относительная износостойкость однофазных и двухфазных боридных слоев Текст./ Е.В.Шадричев, А.Е.Иванов // МИТОМ. 1984. -№3. -С.44-47.

50. Чернега, С. М. Комплексное насыщение углеродистых сталей бором и хромом в активированной среде Текст. /С.М.Чернега // Известия вузов. Черная металлургия. 1999.- №11.-С 58-60.

51. Лыгденов Б.Д. Фазовые превращения в сталях с градиентными структурами, полученными химико-термической и химико-термоциклической обработкой Текст.: дисс. канд. техн. наук/ Бурьял Дондо-кович Лыгденов //- Новокузнецк.- 2004.- 226с., ил.

52. Федюкин В.К. Термоциклическая обработка металлов и деталей машин Текст./ В.К.Федюкин, М.Е.Смагоринский //- Л.: Машиностроение.-Ленинград, отделение, 1989.-255 с.

53. Хараев Ю.П. Научные и технологические основы формирования структурных факторов эксплуатационной стойкости литого инструмента Текст.: дисс. канд. техн.наук/ Юрий Петрович Хараев // Барнаул, 2006.-345с., ил.

54. Хараев, Ю.П. Предварительная термоциклическая обработка быстрорежущих сталей для литого металлорежущего инструмента Текст./о > «

55. Ю.П.Хараев, А.М.Гурьев, С.А.Земляков, С.Г.Иванов, Е.Э.Баянова //Ползуновский альманах.- Барнаул, 2004.- №4.-С 70-71.

56. Хараев, Ю. П. Структура и свойства литого инструмента Текст. /Ю.П. Хараев //- Барнаул: Россия,2004,- 144с.

57. Хараев, Ю.П. Термоциклическая закалка литой быстрорежущей стали Текст./Ю.П. Хараев // Ползуновский альманах.- 2004.- №4.- С 54-55.

58. Серебрякова, Т.И. Высокотемпературные бор иды Текст. / Т.И. Серебрякова, Г.В.Самсонов, В.А.Неронов, П.Д Пешев //- М.: Металлургия, Челябинское отд., 1991. 368с.

59. Земсков, Г.В. Диффузионное насыщение бором и титаном Текст./ Г.В.Земсков, Е.В.Домбровская, Р.Л.Коган // Изв. Вузов, Сер. Черная металлургия.- 1966.- №7.- с. 138-142.

60. Самсонов, Г.Б. Диффузионное насыщение углеродистых сталей титаном и бором Текст./ Г.Б. Самсонов, В.П. Глухов // Защитные покрытия на металлах,- Киев: Наукова думка,- 1970,- вып. 3,- С. 101-108, ил.

61. Минкевич, А.Н. Химико-термическая обработка металлов и сплавов Текст./А.Н. Минкевич// М.: Машиностроение, 1965. - 491 с.

62. Заявка на выдачу патента РФ № 112368/02 от 03.04.2007 Способ упрочнения деталей из конструкционных и инструментальных сталей/ A.M. Гурьев, С.Г.Иванов, Б.Д. Лыгденов, С.А.Земляков, О.А.Власова, Е.А. Кошелева, М. А. Гурьев // 9с.

63. Иванов, С.Г. Диффузионное хромирование сталей из насыщающей обмазки Текст. / С.Г. Иванов, A.M. Гурьев, С.А. Земляков, Е.А. Коше-лева// Ползуновский альманах.- 2006.-№3.-С. 191.

64. Иванов, С.Г. Хромирование сталей из насыщающих паст Текст./ С.Г. Иванов, A.M. Гурьев// Фундаментальные исследования.- 2006.- №11.-С.73.

65. Кайдаш Н.Г. Исследование структуры и химического состава ти-танохромовых диффузионных покрытий // Защитные покрытия на металлах/ П.П.Частоколенко, JI.H. Частоколенко // -Киев, Наукова думка, 1975.- Вып. 9,- с. 115-118, ил.

66. Смирнов A.Bí Поверхностное насыщение аустенитных сталей хромом и титаном// Жаростойкие и теплостойкие покрытия/А.В.Смирнов II-Л.: Наука, 1969.

67. Иванов, С.Г., Диффузионное насыщение сталей из насыщающих обмазок Текст./ С.Г.Иванов, А.М.Гурьев, Е.А.Кошелева, Т.А. Бруль //Фундаментальные исследования.- 2007.- №4.- С.37-38.

68. Хараев Ю.П. Особенности формирования карбидной фазы литой быстрорежущей стали Текст./ Ю.П. Хараев, О.А.Власова, С.Г. Иванов,t р г

69. Н.А.Попова // Фундаментальные проблемы современного материаловедения-№1.-2007. -С. 129-131.

70. Гурьев, А.М. Повышение прочности инструментальных сталей методом термоциклического борирования Текст./ А.М. Гурьев, О.А. Власова,

71. Б.Д. Лыгденов, С.Г. Иванов, И.А. Гармаева, А.Ц. Мижитов // XVII Петербургские чтения по проблемам прочности, посвященные 90-летию со дня рождения профессора А.Н. Орлова. Сборник материалов. — СПб.- 2007. С. 196-198.

72. Кошелева, Е.А. Разработка методов интенсификации химико-термической обработки инструментальных сталей Текст./ Е.А.Кошелева, А.М.Гурьев, С.Г.Иванов, O.A. Власова // Фундаментальные исследования.-2007.-№10.- С.91.

73. Гурьев, A.M. Термоциклическое борирование как метод повышения прочности инструментальных сталей Текст./ А.М.Гурьев, О.А.Власова, Б.Д. Лыгденов, И.А. Гармаева, А.М.Кириенко, С.Г.Иванов // Ползуновский альманах.-2007.- №12.- С.85 88.

74. Патент RU 2172360, МПК7 С23С 12/00, C23F 17/00.

75. Химико-термическая обработка металлов и сплавов: Справочник / Под ред. Л.С. Ляховича.- М., 1981.- с.222-229.

76. G. Zaissus Revue de Metallurgia, 1927, v. 24, 12, p.764-775.с •

77. Гаев И.С. Диффузия титана и диссоциация титановых соединений Текст. /И.С.Гаев // Металлург.-1934,- №10,- с. 19-33, ил.

78. Горбунов Н.С. Диффузионные покрытия на железе и стали Текст. /Н.С.Горбунов //- М.: АН СССР.- 1958. 208 е., ил.

79. Синцова И.Т. Диффузионные покрытия на стали, образованные карбидом титана и циркония / И.Т.Синцова, Л.В.Козловский // Защита металлов, 1970, т. 6, №3, с. 367-371, ил.

80. Глухов В.П. Строение и фазовый состав диффузионного титани-рованного слоя Текст./В.П. Глухов // Металловедение и термическая обработка металлов.- 1970,- №6.- с. 64-65, ил.

81. Мудрова, А.Г. Повышение долговечности деталей топливной аппаратуры титанированием Текст. / А.Г.Мудрова, С.А.Иванов // Судостроение,- 1968.-№11.- с. 55-56.

82. Мудрова, А.Г. Исследование процесса диффузионного титаниро-вания стали и применение его в судостроении Текст. / А.Г.Мудрова, Н.С.Горбунов // Жаростойкие и теплостойкие покрытия.- Л.: Наука.- 1969.- с. 174-180, ил.

83. Мудрова, А.Г. Термодиффузионное насыщение титаном поверхностей стальных и чугунных Текст./ А.Г. Мудрова // Защитные покрытия на металлах.-Киев: Наукова думка.-1971,.-вып. 4.- с. 172-175, ил.

84. Мудрова, А.Г. Диффузионные покрытия титаном лопастей гребных винтов и деталей рулевого устройства Текст./ А.Г. Мудрова, Н.С. Горбунов, В.В.Фомин// Защитные покрытия на металлах.- Киев: Наукова думка.- 1971.-вып. 4.-е. 176-179.

85. Мудрова А.Г. Исследование процесса диффузионного титаниро-вания латуней Текст. /Горбунов Н.С., A.A. Маринин // — В кн.: Защитные покрытия на металлах. Киев, Наукова думка, 1973, вып.7, с. 119-121, ил.

86. Мудрова А.Г. Диффузионное титанирование и применение его в судостроении и судоремонте Текст. / Н.С. Горбунов, Е.К. Медко II В кн.:в b 9

87. Защитные покрытия на металлах. Киев, Наукова думка, 1974, вып. 8, с. 72-75, ил.

88. Мудрова А.Г. Повышение гидроэрозионной стойкости и жаростойкости стали ХВГ диффузионным титанированием Текст. / Н.С. Горбунов, Е.К. Медко и др.// Вестник машиностроения, 1975, №9, с. 71-73, ил.

89. Медко Е.К. Получение титановых диффузионных слоев на серых чугунах и кавитационная стойкость в напряженном состоянии Текст. / А.Г. Мудрова, Н.С. Горбунов II — В кн.: Защитные покрытия на металлах. Киев, Наукова думка, 1977, вып. II, с. 29.

90. Пат. 3874909 (США). Способ создания слоя карбидов на поверхности изделия из железа или сплава на его основе. — Опубл. 1.04.75. МКИ С23С, НКИ 117-106С. В кн.: Изобретения за рубежом, 1975, №11, с. 29.

91. Кайдаш Н.Г. Исследование структуры и химического состава ти-танохромовых диффузионных покрытий Текст. / П.П. Частоколенко, Л.Н. Частоколенко II — В кн.: Защитные покрытия на металлах. Киев, Наукова думка, 1975, вып. 9, с. 115-118, ил.

92. Кайдаш Н.Г. Влияние диффузионного насыщения на коррозионную стойкость стали Текст. / М.Г. Нелюб, И.В. Маркова II — В кн.: Защитныес е г бпокрытия на металлах. Киев, Наукова думка, 1970, вып. 3, с. 248, ил.

93. Земсков Г.В. Диффузионные карбидные покрытия на стали Текст. / Р.Л. Коган, Л.В. Милюхина и др.// В кн.: Защитные покрытия на металлах. Киев, Наукова думка, 1972, вып. 6, с. 58, ил.

94. Земсков Г.В. Диффузионное насыщение стали и чугуна карбидо-образующими элементами Текст. / P.JI. Коган, JI.B. Милюхина II — В кн.: Защитные покрытия на металлах. Киев, Наукова думка, 1975, вып. 9, с. 120122, ил.

95. Земсков Г.В. Диффузионное титанирование углеродистых сталей Текст. / P.JI. Коган, E.B. Косс II В кн.: Защитные покрытия на металлах. Киев, Наукова думка, 1978, вып. 7, с. 110-113, ил.

96. Грдина Ю.В. Комбинированная химико-термическая обработка Текст. / А.Ф. Софрощенко // Изв. Вузов. Сер. Черная металлургия, 1963, №2, с. 115-119, ил.

97. Яхнина В.Д. (Андреева Л.И. Некоторые особенности технологии) Титановольфрамирование высокохромистых сталей Текст. / Л.И. Ветчанина // В кн.: Защитные покрытия на металлах. Киев, Наукова думка, 1973, вып. 7, с. 113-116, ил.

98. A.c. 1314528 (Великобритания). Способ нанесения титановых покрытий. Опубл. 26.03.73. НКИ С7, МКИ С23С 9/02. - В кн.: Изобретения за рубежом, 1973, №8, с. 9.

99. Кидин И.Н. Титанирование железа и стали при скоростном нагреве Текст. / В.И. Андрюшечкин, С.С. Афонькина и др.// Изв. вузов. Сер. Черная металлургия, 1973, №9, с. 159-161, ил.

100. Земсков Г.В. Диффузионное титанирование стали при индукциj } t онном нагреве ТВЧ Текст."/ Л.К. Гущин, В.А. Витченко // Технология иорганизация производства, 1974, №3, с. 50-52, ил.

101. A.c. 51-13733 (Япония). Способ титанового покрытия. Мицудзи-ма Косан К.К. Заявл. 28.12.67., Опубл. 1.05.76., МКИ С23С 3/04. НКИ 12А2. — В кн.: Изобретения за рубежом, 1976, №2, с. 39.

102. Кидин И.Н. Титанирование железа и стали в пастах в условиях скоростного электронагрева Текст. / В.И. Андрюшечкин, М.М. Рагимов Материалы XXI научной конференции. Баку, Азербайджанский политехнический институт, 1970.

103. A.c. 49-21019 (Япония). Нанесение на сталь покрытия из титанового сплава. Син Нихон Сейтецу К. К7.; Авт. изобрет. Обэ Мисао, Хогути Масаери // Опубл. 29.05.74., МКИ С23С, НКИ 12А35. - В кн.: Изобретения за рубежом, 1975, №8, с. 63.

104. Андрющечкин В.И. Скоростное титанирование Fe-C сплавов Текст. / И.П. Дашкова // Изв. вузов. Сер. Черная металлургия, 1977, №9, с. 139-142, ил.

105. Курис В.И. Коррозионное поведение диффузионных титановых покрытий в морской воде Текст. / Л.А.Кириенко, Т.П. Базилевич //- Защита металлов, 1976, т. 12, №6, с. 704-706, ил.о * t

106. Андреев Ю.Я. Защита сталей от водородного охрупчивания гальваническими титановыми покрытиями Текст. / А.Г. Бродская, Н.П. Жук и др.// —Защита металлов, 1976, т. 12, №5, с. 617-619, ил.

107. Shin S.T., Straumanis M.E., Schelechten A.W. Journal of the Electrochemical society. 1956., v. 103., h. 7, p. 395-400.

108. Tischer Hansw. Baumann Karlheinz. Rorrosionsschutz unlegierter Stahle durch Titanisieren nach dem Diffusions verrfahren, Mitteilungen, 1968, h. 6, s. 219-226.

109. Илющенко Н.Г. Диффузионное покрытие металлов в расплавленных слоях Текст. / Анфиногенов А.И., Беляева Г.И. и др.// В кн.: Жаростойкие и теплостойкие покрытия: JL, Наука, 1969, с. 105-120. ил.

110. Минкевич А.Н. Титанирование стали в расплавленной соляной ванне Текст. / А.Г.Гвоздев // Изв. вузов. Сер. Черная металлургия, 190, №2, с. 151-156.

111. Корнеев И.И. Титан Текст. / И.И. Корнеев // М.; Наука 1975, с. 307, ил.

112. Шаповалов В.П. Диффузионное титанирование тугоплавких сплавов Текст. / Н.С. Горбунов, Р.К. Огнев //— В кн.: Жаростойкие и тепло9 S ? t Сстойкие покрытия. JL, Наука, 1969, с. 132-138. ил.

113. Шаповалов В.П. Диффузионное титанирование стали Текст. /Н.С. Горбунов //- В кн.: Защитные покрытия- на металлах. Киев, Наукова думка, 1973, вып. 7, с. 116-119, ил.

114. Kosako Mineo Shizoyanagi itaru, Hayashi Hiroshi, Jrushi Toychiko Титанирование и цирконирование поверхности металлов. «Нагоя коте чид-зюцу сикэнсе хококу», Repts Govt Jnd Res Zust., Magogf., 1973, 22, №4, p. 132140.

115. Генель В.А. Коррозионная стойкость диффузионных и титановых покрытий в хлорной извести Текст. / Н.Т. Горячев // Защита металлов, 1976, т. 12, №2, с. 217-218, ил.

116. Шаповалов В.П. Структура и свойства диффузионных титановых покрытий на чугуне Текст. /Байдак Н.П., Ковальчук Г.Н. и др.// — В кн. Защитные покрытия на металлах. Киев, Наукова думка, 1975, вып.9, с. 103, ил.

117. Кем А.Ю. Вакуумное титанирование спеченных материалов на основе железа Текст. / С.С. Мирошников, Э.Н. Попов // Порошковая металлургия, 1976, №10, с.27-29, ил.

118. Шаповалов В.П. Диффузионное титанирование чугуна в вакууме Текст. / Н.П. Байдак, Г.Н. Ковальчук и др.// В кн.: Защитные покрытия на металлах. Киев, Наукова думка, 1974, вып. 8, с. 69-71, ил.

119. Шаповалов В.П. Диффузионное титанирование перспективный способ защиты металлов и сплавов от коррозии Текст. / Байдак Н.П., Ковальчук Г.Н. и др. // - Цветные металлы, 1974, № 10, с. 68, ил.

120. Пат. 3959557 (США). Изделия с износостойким и стойким к истиранию покрытием из карбида титана и способ его изготовления. — Опубликовано 25.05.76. МКИ С23С 11/08, НКИ 428-368. В кн.: Изобретения за рубежом. 1976, №18, с. 13.

121. Ebersbach G. MeyE. Thermodinamik und Kinetik der Bildung und Wachstums von Titankarbidschichhen auf metallischen substraten.- Technik, 1976, 31, H.7, s. 467-470.

122. А. c. 1460481 (Великобритания). Способ получения тонкого из-ностойкого карбидного покрытия на металлических и неметаллических подложках. Опубл. 6.01.77. МКИ С23С 11/08, НКИ С7Г. - В кн.: Изобретения за рубежом, 1977, № 3, с. 1.

123. Сато Такуо Покрытие металлов карбидом титана Текст. / Тамио Хирахара, Кэньити Тамура // Токусюко, 8 рес., 23, № 4, с. 31-34.

124. А. с. 2134220 (Франция). Способ нанесения покрытия на поверхности с помощью соединений титана в паровой фазе. Опубл. 12.01.71. МКИ С23С 11/00. - В кн.: Изобретения за рубежом, 1973, № 1, с. 44.

125. А. с. 2181512 (Франция). Способ нанесения титаносодержащих покрытий в газовой атмосфере. Опубл. 11.01.74. МКИ С23С 11/00. - В кн.: Изобретения за рубежом, 1974, № 1, с. 43.

126. А. с. 1924639 (ФРГ). Способ получения покрытий из карбида титана. Опубл. 7.10.76. МКИ С23С 11/08. - В кн.: Изобретения за рубежом, 1976, № 19, с. 22.

127. Кидин И.Н. Газовое титанирование железа при скоростном электронагреве Текст. /В.И.Андрюшечкин, М.М. Рагимов // Изв. вузов. Сер. Черная металлургия, 1970, № 5, с. 123-126, ил.

128. Кидин И.Н. Газовое титанирование железа при скоростном электронагреве Текст. / В.И. Андрюшечкин, М.М. Рагимов // В кн.: Защитные покрытия на металлах. Киев, Наукова думка, 1971, вып. 5, с. 100-103, ил.

129. Кулыба H.A. Получение карбидных покрытий на сталях и чугу-: » t äнах при пониженном давлении с применением четыреххлористого углерода

130. Текст. /Рева А.Т.// В кн.: Защитные покрытия на металлах. Киев, Наукова думка, 1971, № 5, с. 65-68, ил.

131. Кулыба H.A. Применение диффузионных покрытий из карбида титана Текст. / А.Т. Рева // Технология и организация производства, 1976, № 3, с. 29-32, ил.

132. Сорокин Г.М. Влияние титанирования на ударно-абразивный износ стали Х12 Текст. / H.A. Минкевич // Металловедение и термическая обработка металлов, 1976, № 10, с. 64-65, ил.

133. Минкевич А.Н. О некоторых свойствах покрытий из карбида титана на стальных изделиях Текст. / Б.В. Захаров, Э.Р. Тонэ // В кн.: Защитные покрытия на металлах. Киев, Наукова думка, 1977, вып. 11, с. 81-83, ил.

134. Минкевич А.Н. Получение и эффективность покрытий из карбида титана на сталях и твердых сплавах Текст. / Б.В. Захаров, Э.Р. Тонэ и др.// -Металловедение и термическая обработка металлов, 1979, № 6, с. 36-40, ил.

135. Пермяков В.Г. Физико-химические условия осаждения карбида титана Текст. / В.Ф. Лоскутов, A.B. Бякова и др.// В кн.: Металлофизика, Киев, Наукова думка, 1975, вып. 59, с. 91-92, ил.

136. Лоскутов В.Ф. Сравнительная изностойкость карбидных покрытий Текст. / A.B. Бякова, В.И. Кривда // Технология и организация производства, 1977, № 1, с. 53-54.

137. Лоскутов В.Ф. Нанесение карбидных покрытий на поверхность стали Текст. / В.Ф. Лоскутов II — В кн.: Металлофизика, Киев, Наукова думка, 1978, № 73, с. 95-97.

138. Лоскутов В.Ф. Карбидные покрытия на инструментальных сталях Текст. / В.Г. Хижняк II В кн.: Защитные покрытия на металлах. Киев, Наукова думка, 1979, вып. 13, с. 43-44, ил.

139. Bernex — CVD — Beschichtungsanlagen, Druckachrift 756003, Bernex Corporation, Prospect 1976.

140. Плинер Ю.Л. Восстановление окислов металлов алюминием Текст. / Г.Ф. Игнатенко // М., «Металлургия», 1967, 248 с. С ил.

141. Елютин В.П. Производство ферросплавов Текст. / В.П. Елютин и др.// M., Металлургиздат, 1957, 496 с. с ил.

142. Карапетьянц М.К. Химическая термодинамика Текст. /М.К. Карапетьянц // М., Госхимиздат, 1953, 612 с. с ил.

143. Байков A.A. Восстановление и окисление металлов Текст. / A.A. Байков // «Металлург», № 3, 1926, с. 33-38

144. Rasmussen R.F. Experiments on flou with Cavitation in Water mixred with air Trans of the Danish Asad of technical scienses, 1949.

145. Кайдаш Н.Г. Диффузионное титанирование стали 45 Текст. / П.П. Частоколенко и др.// В кн.: Защитные покрытия на металлах. 1972, № 4.

146. Андреева Л.И. О возможности использования метода титаниро-вания для упрочнения оснастки по переработке и применению пластмасс Текст. / В.Д. Яхнина // Труды научно-производственного объединения «Пластик», 1975, вып. 2.

147. Мудрова А.Г. Диффузионное титананирование углеродистой стали Текст. / В.В. Фомин //-Изв. вузов. Машиностроение, 1968, № 5.

148. Лизун О.Я. Влияние природы галогенида на строение и некоторые свойства титановых покрытий на сталях Текст. / A.M. Мокрова // М., 1976.

149. Лизун О.Я. Влияние активаторов на строение и свойства титановых покрытий Текст. / О.Я. Лизун //- В кн.: Защитные покрытия на металеелах. Киев, Наукова думка, 1980, вып.7.

150. Прогасевич В.Ф. Исследование закономерностей формирования и свойств диффузионных титанированных слоев на сталях Текст. / В.Ф. Протасевич // Дис. . .канд. техн. наук. - Мн., 1981.

151. Кулемин A.B. Ультразвук и диффузия в металлах Текст. / A.B. Кулемин // М.: Металлургия, 150 с.

152. Химико-термическая обработка при высокочастотном индукционном нагреве Текст. // М.: НИИинформтяжмаш. 1978, с.42.

153. Гурьев A.M. Борирование в условиях циклического изменения температур Текст. / Л.Г. Ворошнин // Отделочно упрочняющая технология в машиностроении. - Минск, БГПА.-1994. - С. 100.

154. Федюкин В.К. Термоциклическая обработка сталей и чугунов Текст. / В.К. Федюкин // -Л.: Машиностроение, 1977. 144 с.

155. Термоциклическая обработка сталей, сплавов и композиционных материалов Текст. / A.C. Тихонов, В.В. Белов, И.Г. Леушин и др.// М.: Наука, 1984.- 186 с.

156. А.с.1315487СССР,МКИС21Д1/78. Способ термоциклической обработки среднеуглеродистых низколегированных сталей

157. Термоциклическая обработка проволоки из углеродистой стали Текст. / A.B. Анашкин, A.B. Белов, A.A. Соколов и др.// МиТОМ.-1988.-№2.-С.10-12.

158. A.c. 1213076 СССР, МКИ С21Д1/78, 1/26. Способ термоциклической обработки литых штамповых сталей/ И.И. Левитес, И.В. Шермозан, Д.И. Брон.

159. Давиденков H.H. Необратимое формоизменение металлов при9 ь с iциклическом тепловом воздействии Текст. / В.А. Лихачев // Киев, 1962.

160. Салтыков C.A. Стереометрическая металлография Текст.; / C.A. Салтыков // М.: Металлургия, 1970. - 376с.188.- Чернявский К.С. Стереология. в металловедении Текст. // К.С. Чернявский // М.: Металлургия, 1977.- 280 с.

161. Геллер Ю.А. Инструментальные стали Текст. / Ю.А.Геллер // -М. : Машиностроение, 1975,--584с.

162. Бокштейн С.З. Диффузия; и. структура металлов; Текст. / С.З. Бокштейн // М.,1973.1911 А.с. № 1566774 от 22.01.90 Состав для титанирования стальных изделий // JI.C. Ляхович, Б.Д. Лыгденов, Н:В. Корнопольцев, Ю.А. Шинкевич.

163. Корнопольцев Н;В. Влияние некарбидообразующих металлов на скорость диффузии при титанировании Текст. / Ю.А. Шинкевич, Л.Н. Уп-кунов, Б.Д. Лыгденов // Тезисы докладов XXVIII научной конференции: ВСТИ, Улан-Удэ, 1989.-С.18

164. Ляхович Л.С. Титанирование в высокоактивных средах Текст. /1 « i с

165. Ю.А. Шинкевич, Б.Д. Лыгденов // Республиканская научно-техническая конференция «Повышение стойкости штамповой оснастки и инструмента»,ВСТИ, г.Улан-Удэ, 1989,-С.551.!

166. Панич Г.Г. Интенсификация процесса диффузионного титаниро-вания Текст. / Б.Д. Лыгденов // Тезисы докладов XXIX научной конференции. ВСТИ, Улан-Удэ, 1990.-С.45.

167. А.с. № 1763519 от 22.05.92 Состав» для'титанирования стальных изделий / Б.Д. Лыгденов, Ю.А. Шинкевич, Г.Г. Панич, Е.Е. Цимбалюк, И.Л. Толстихина.

168. А.с. № 1786186 от 08.09.92 Состав для титанирования стальных изделий: / Б.Д. Лыгденов, Ю.А. Шинкевич, Ю.В. Туров, И.А. Толстихина, И.Л. Цимбалюк.

169. Guriev A.M., Lygdenov B.D.,Kirienko A.M., Zemliakov S.A. New approach to tool stening development:- Defect structures evolution in condensed matters. V internetional seminar scool. Book of abstracts.-ASTU. Barnaul -2000. p.l 17-119.

170. Лыгденов Б.Д. Активатор для диффузионного титанирования Текст. / О.Ю. Курдюмов // -Сборник работ НТК студентов, аспирантов и профессорско-преподавательского состава.- Барнаул: издательство АлтГТУ, 2000.-С.41-45.

171. Гурьев A.M. Диффузионное титанирование сталей в насыщающих смесях, содержащих титано-медную лигатуру и оксид титана Текст. /

172. Б.Д. Лыгденов // Проблемы и перспективы развития литейного, сварочногои кузнечно-штамповочного производств: Сб.науч. тр./под ред. В.А. Маркова и A.M. Гурьева Вып.3.,часть 1- Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2001 г.-С.64-66.

173. Гурьев A.M. Фазовый состав и механизм образования диффузионного слоя углеродистых сталей при титанировании в порошковых смесях, содержащих специальные добавки никеля и меди Текст. / Б.Д. Лыгденов // -Известия Вузов. Физика, 2002, № 8, Т.44.-С.130-144.

174. Гурьев A.M. Фазовый состав диффузионного слоя на сталях при насыщении титаном из смеси, содержащей титано-никелевую лигатуру3 S

175. Текст. / Лыгденов Б.Д. // Расчет, диагностика и повышение надежности элементов машин: межвуз. сб. Выпуск 4 /АлтГТУ.-Барнаул, 2003. - 108 с.

176. Белоус M.B. Состояние углерода в отпущенной и холоднодефор-мированной стали. Первое превращение при отпуске Текст. / JI.A. Шаталова, Ю.П. Шейко // ФММ.- 1994.- Т.78, №2.- С. 99-106.

177. Гурьев A.M. Способ термоциклической обработки инструментальной стали Патент РФ на изобретение №2078440 / A.M. Гурьев, Л.Г. Во-рошнин, Д.П. Чепрасов, А.А.Рубцов.

178. Геллер Ю.А. Инструментальные стали Текст. / Ю.А. Геллер //— М.: Металлургия, 1983.-527 с.

179. A.c. 1019016 СССР, МКИЗ С 23 С 9/04. Состав для борирования стальных деталей.

180. A.c. 1019015 СССР, МКИЗ С 23 С 9/04. Состав для получения бо-ридных покрытий на стальных изделиях.

181. Бондарь Л.А. Влияние термоциклирования при борировании на ударную вязкость углеродистых сталей Текст. / Л.А. Бондарь // Химико-термическая обработка металлов и сплавов. Минск, 1977. - С. 185 - 186.

182. Руфанов Ю.Г. Влияние термоциклической обработки на структуру и свойства борированного слоя Текст. / Ю.Г.Руфанов, Н.Г.Бирук и др. // МиТОМ, 1983.- №2.-С. 13.

183. Бёмер 3. Регулируемый процесс азотирования Текст. / 3. Бёмер, В. Лерхе, X. Шпис, Н. Зимдарс, X. Берг // МиТОМ.-1987.-№1. С. 38 41.6 « 9

184. Кораблёв В.А. Охрупчивание хромистых сталей при образовании специальных карбидов Текст. / В.А. Кораблёв, Ю.И. Установщиков, И.Г. Хацкелевич//МиТОМ.- 1975.-№1.-С. 16- 19.

185. Зыськ Я. Формирование диффузионных слоев при газовом азотировании Текст. / Я. Зыськ, Я. Тациковски, И. Сулковски // МиТОМ. 1980. -№6.-С. 12-15.

186. Геллер Ю.А. Текст. / Л.П.Павлова, Г.М.Сорокин // МиТОМ.-1972.-№1.-С.48-54.

187. Смольников Е.А. Борирование стали в экономичных по составу солевых расплавах Текст. / Е.А. Смольников, Л.М. Сарманова // МиТОМ.-1987. -№ 1.-С.41 -45.

188. Ворошнин Л.Г. Новые расплавы для жидкостного бестокового борирования Текст. / Л.Г. Ворошнин, Л.С. Ляхович, Г.Ф. Протасевич // В кн.: Химико-термическая обработка металлов и сплавов- Мн., 1974,- С. 8384.

189. Ляхович Л.С. Жидкостное борирование предварительно никелированных сталей Текст. / Л.С. Ляхович, С.С.Брагилевская, Л.Г. Ворошнин //-Докл. АН БССР, 1967, т. 11, № 2, С. 162 165.

190. Пчёлкина М.А. Газовое борирование стали. Текст. / М.А. Пчёл-кина, Ю.М. Лахтин // МиТС)М.-1960.- № 7.- С. 163 170.

191. Лахтин Ю.М. Борирование высоколегированных сталей Текст. / Ю.М. Лахтин, М.А. Пчёлкина // МиТОМ.-1961. № 3. - С. 27 - 35.

192. Пчёлкина М.А. Газовое борирование в среде трёххлористого бора Текст. / М.А. Пчёлкина, Ю.М. Лахтин // МиТОМ.-1960,- № 7.- С. 40 42.

193. Скугорова Л.П. Установка и технология газового борирования Текст. / Л.П. Скугорова, В.И. Шлыков, Л.И. Нечаев // МиТОМ.-1972. № 5. -С. 61-62.

194. Ворошнин Л.Г. Борирование порошкообразными смесями9 с

195. Текст. / Л.Г. Ворошнин, Л.С. Ляхович, Я.Н. Фуштейн // МиТОМ.-1966. № 12.-С. 67-69.

196. Кайдаш Н.Г. Диффузионное борирование железа и стали в вакууме Текст. / Н.Г. Кайдаш, JI.JI. Правенькая // —В кн. Науч. Зап. Одесского политехи, ин та. Киев.- 1963.- т. 50. - С. 99 - 101.

197. Баязитов М.И. Борирование в обмазках при печном нагреве Текст. / М.И. Баязитов, A.A. Алиев // МиТОМ.-1974. № 7. - С. 46 - 47.229. Патент № 3222228 (США)

198. Ляхович Л.С. А. с. 404903 (СССР) Состав для борирования Текст. / Л.С. Ляхович, Л.Н. Косачевский, М.Г. Крукович и др.//- Опубл. В Б. И.,- 1973,-№44.

199. Вельский В.М. А. с. 560002 (СССР) Состав для борирования в обмазках Текст. / В.М.Бельский, М.В. Ситкевич //- Опубл. в Б. И.-1977.-№ 20.

200. Алиев A.A. Борирование из паст на основе карбида бора Текст. / A.A. Алиев // МиТОМ.-1978.- №10. С. 62-63.

201. Просвирин В.И. Диффузионная металлизация с использованием суспензий и паст Текст. / В.И. Просвирин // МиТОМ.-1972.- №12. — С. 40 — 48.

202. Панин В.Е. Структурные уровни деформации твердых тел Текст. / Ю.В. Гриняев, Т.Ф. Елсукова, А.Г. Иванчин // Изв. вузов. Физика. 1982. Т.25, №6.-С. 5-27.л е а 1

203. Панин В.Е. Структурные уровни деформации твердых тел Текст. / В.А. Лихачев, Ю.В. Гриняев // Новосибирск: Наука, 1985.- 229с.

204. Конева H.A. Физическая природа стадийности пластической деформации Текст. / H.A. Конева, Э.В. Козлов // Изв. вузов. Физика,- 1990.-№ 2.- С. 89-106.

205. Конева H.A. Физическая природа стадийности пластической деформации Текст. / H.A. Конева, Э.В. Козлов // Структурные уровни пластической деформации и разрушения. Новосибирск: Наука, 1990.- С.123-186.

206. Гурьев А. М. Влияние состава насыщающей среды на структуру и свойства диффузионного слоя при титанировании сталей Текст. / А. М. Гурьев, Б. Д. Лыгденов // Известия вузов. Физика. 2001. - №11. С. 269-270.

207. Ligdenov B.D., Guriev A.M., Kirienko A.M., Zemliakov S.A. New approach to tool stening development Defect structures evolution in condensed matters. V international seminar school. Book of abstracts.-ASTU. Barnaul -2000. p. 117-119.

208. Лыгденов Б. Д. Упрочнение инструментальной оснастки методами ХТО Текст. / Проблемы механики современных машин: материалы международной конференции // Улан-Удэ, изд-во Вост.-сиб.гос.техн.ун-та, 2000. -Т.З. С.9-15.

209. Гурьев А. М. Выбор способа ХТО для литых штампов горячего деформирования Текст. / А. М. Гурьев, Б. Д. Лыгденов, Е. С. Черепанова // Сборник работ НТК. Барнаул: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та им. И.И. Ползунова, 2000.-С. 41-45.

210. Лыгденов Б. Д. Интенсификация процесса титанирования Текст. // Проблемы и перспективы развития литейного, сварочного и кузнечно6 6 4 9штамповочного производств. Барнаул, Изд-во АлтГТУ, 2002. - С. 269-270.

211. Гурьев А. М. Фазовый состав диффузионного слоя на сталях при насыщении титаном из смеси, содержащей титано-никелевую лигатуру

212. Лыгденов, Б. Д. Повышение износостойкости углеродистой фер-рито-перлитной стали Текст. / И. Б. Обунеев, А. М. Гурьев// Ползуновский альманах, 2003. № 3-4. - С. 100.

213. Лыгденов Б. Д. Оптимизация состава смеси для химико-термической обработки цанг токарных полуавтоматов и кондукторных втулок Текст. / А. Д. Грешилов, Ю. П. Хараев, А. М. Гурьев // Ползуновский альманах, 2003. № 3 - 4. - С. 105-107.

214. Лыгденов Б. Д. Диффузионное титанирование сталей в многокомпонентных насыщающих средах Текст. / А. Д. Грешилов, А. М. Гурьев //

215. Эволюция дефектных структур в конденсированных средах: VII международная школа семинар. - Барнаул, 2003. - С. 49.

216. Гурьев А. М. Титанирование углеродистых сталей в порошковых смесях, содержащих медь Текст. / Б. Д. Лыгденов, Н. Ю. Малькова // Металлургия машиностроения. Международный научно-технический журнал. -Москва, 2004. № 1. - С. 28-31.

217. Лыгденов Б. Д. Влияние специальных добавок на интенсификацию диффузионного титанирования Текст. / А. Д. Грешилов, А. М. Гурьев // Журнал «Ползуновский альманах», 2004. № 4. С.94.

218. Guriev A.M., Kozlov E.V., Kirienko A.V., Lygdenov B.D., Chernyh E.V. Transition zone forming by different diffusion techniques in borating processI

219. Лыгденов Б. Д. Медь и никель как интенсификаторы процессов химико-термической обработки при диффузионном титанировании Текст. // Вестник ВСГТУ. Научный журнал. Изд-во ВСГТУ. - № 3. - 2004. - С. 47-53.

220. Лыгденов Б. Д. Гетерогенность структуры борированных слоев малоуглеродистой стали 08 кп Текст. / А. Д. Грешилов, А. М. Гурьев // Ползуновский вестник. № 2. - 2005. - С. 72-75.

221. Гурьев А. М. Химико-термическая обработка литой стали Текст. / Д. М. Махаров, В. И. Мосоров // Ползуновский вестник. № 2. -2005. - С. 113.

222. Обунеев И. Б. Стойкость цельных токарных резцов с боридными покрытиями Текст. / Б. Д. Лыгденов, А. М. Гурьев // Ползуновский вестник. № 2. - 2005. - С. 120.

223. Гурьев А. М. Циклическое тепловое воздействие при термической и химико-термической обработке инструментальных сталей Текст. / Л. Г. Ворошнин, Б. Д. Лыгденов, Ю. П. Хараев, Е. В. Черных // ФПСМ, № 3. -2005. С. 37-45.

224. Лыгденов Б. Д. Интенсификация процессов химико-термической обработки при диффузионном титанировании Текст. // Монография. Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2006. 126 с.

225. Лыгденов Б. Д. Фазовый состав стали 08 кп после борирования Текст. / А. Д. Грешилов, А. Ц. Мижитов // Современнее проблемы науки и образования. № 5. - 2006. - С. 37.с л

226. Гурьев А. М. Механизм формирования карбоборидной зоны на феррито-перлитной стали при борировании Текст. / Б. Д. Лыгденов, Э. Э. Мотошкин // Современные проблемы науки и образования. № 5. - 2006. - С. 38.

227. Гурьев A. M. Распределение атомов бора и углевода в диффузионном слое после борирования стали 08кп Текст. / Б. Д. Лыгденов, В. И. Мосоров, Б. С. Инхеев // Современные наукоемкие технологии. № 5. - 2006. - С. 35-36.

228. Лыгденов Б. Д. Активирование насыщающих порошковых смесей некарбидообразующими металлами Текст. / О. А. Власова, М. А. Гурьев // Ползуновский альманах. № 3. - 2006. - С. 32-33.

229. Малькова Н. Ю. Оптимизация химико-термоциклической обработки стали 55Л Текст. / А. М. Гурьев, В. А. Марков, Б. Д. Лыгденов, В. И. Мосоров // Ползуновский альманах. № 3. - 2006. - С. 168-172.

230. Хараев Ю. П. Влияние условий формирования структуры литых резцов на эксплуатационные свойства Текст. / О. М. Власова, М. А. Гурьев, Б. Д. Лыгденов, А. Д. Грешилов // Вестник БГУ. Серия 9. Физика и техника. -Вып. 5. Изд. БГУ, 2006. - С. 92-94

231. Лыгденов Б. Д. Влияние режимов борирования на упрочнение поверхности уплотнительного кольца из стали 40ХН2МА Текст. / А. М. Гурьев, И. А. Гармаева // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2007. - № 2. - Т. Д. - С. 90-93.

232. Гармаева И: А. Поиск оптимальных условий химико-термической обработки стали 55JI и вывод математической модели Текст. / О. А. Власова, Б. Д. Лыгденов // Ползуновский альманах. 2007. - №1-2. - С. 38-44.

233. Гармаева И. А. Упрочнение поверхности штампов из литой стали Текст. / В. И. Мосоров, А. Ц. Мижитов, Б. Д. Лыгденов, А. М. Гурьев // Современные наукоёмкие технологии. № 6. - 2007. - С. 44-45.