автореферат диссертации по металлургии, 05.16.01, диссертация на тему:Цементация сталей с применением пастообразного карбюризатора для получения поверхностного слоя карбидов

! > '4-1

ЛЕНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

РОСЛЯКОВ Иван Николаевич

ЦЕМЕНТАЦИЯ СТАЛЕЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПАСТООБРАЗНОГО КАРБЮРИЗАТОРА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ КАРБИДОВ

Специальность — 05.16.01 — металловедение и термическая обработка металлов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ленинград — 1990

Работа выполнена в Ленинградском Государственном Техническом Университете.

Научный руководитель — доктор технических наук, про-

Офидиальные оппоненты — доктор фи.зико-математичес-

Ведущам организации — производственное объединение

«Волгоградский тракторный завод».

на заседании специализированного Совета Д 063.38.07 в Ленинградском Государственном Техническом Университете по адресу: 195251, Ленинград, Политехническая ул., 29, химический корпус, ауд. 51.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке университета.

фессор Е. Л. Гюлиханданов.

ких наук Б. М. Хусид, кандидат технических наук М. А. Школьников.

1990 г. ъ/6 часов

Автореферат разослан «

/о » §К Иг ЫрЛ 1990 г>

Г

Ученый секретарь специализированного Совета кандидат технических наук, доцент

10. Г. Сергеев.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИОГт РАБОТЫ

Актуальность работц. Согласно ооповнш направлениям эко-» комического и социального развития СССР на период до 2000 года предусматривается шггенсифшсащш темпов развития мадшостро.. имя за счет более эффективного использования металла, ого упрочнения, резкого пошшпия иадогаюоти и долговечности тиини механизмов, работающих а различии: средах, за счет использования последних достийоний науки и техники. Повшоняо надежности, и долговечности малаш и механизмов, эксплуатирующихся в абра- .' эивннх сродах и подвергающихся большим нагрузкам и интенсивно-'-. ну пзнашвшшю, зависит от (зизико-мохшшчоских свойств работах' поверхностей, которые в основном определяются их мнкрострукту—. рой, в свои очередь зависящей от хтшко-тершческой обработай! .' сталей, являющейся в преобладающем большинстве завершающей стадией их производства. Наибольшее распространение нашли поверхностные процессы упрочнения сталей цементацией и иггроцо-'-"' моитадаей, Указанные процессы достаточно широко известш. Од-, ншю существует малоизученная область исследования цедаитаций.-как процесса, создающего разигаий 'поверхностный упрочпошай V'. слой с карбидными частицами. Ото как показано рядом работ , /.' моцет бить, в частности, использовано для изделий, работающих в абразивной средо. -

В отлична от традиционных методов цементации, цементация ч "карбидизацией" изучена совершенно недостаточно, отрывочно» Но совсем ясшд механизмы и модели втого процесса, рациональные'.-., рекиш обработки/карбюризатору легирующие комплексы да у ой-, лешого карбидообразовршгя,. .-,•-.•

Целг. работы. Проанализировать термодинамику и кинетику роота слоя карбидов при цементации низколегированных, шло- и . высокоуглеродистых сталей о 'выявлвниш наиболее активных карбюризаторов и технологических ревимов обработки для получения " изделий о высокой износостойкостью в абразивный оредох, : Наущая новизна ря.ботщ '.' . ...

- дай анализ термодинамики зароздошя и кинетики роста карбидов цементного Ш1а при цементации сталей о хромом и мар- : ганцем}

- прадстолзлэш мггеглатичоокио модели, описывающие процессы карбидообразовагшя и коцбшшровшшые роаиьш дифсЗзузионного насыщения утлородол аусгозшга. Продлояон механизм цементации о образованном карбидов при шшользовашш пастообразных угло-родосодор;:гацж покрытий;

- разработан пастообразный наиболее роняональньй карбюризатор и логируздш когяшзкс стата, нрнводггцдо к сочетанию достаточно 'болт,мой величины ело об карбидов и их размеров;

- проанализировано влишшо комбинированных реашоз цеглои-тащш, висячая и ссркоцаклнровашю па величину слоя .карбидов лизЕодегироаодншс пало- и внеокоутлеродаетт сталой;

- выявлено влияние рся:ш:.;ов цементации на твердость и износостойкость стало!'! с поверхностным слоем карбидной фазы.

Птттичоокоя, ценность тойота. Результаты работы могут бить использованы при создашш специальных цементу сл-их сталой для работы в абразивная средах, прогнозирования глубины слоев карбидов и их разборов о назначенном элективного технологи-чоокого рояшш обработка лримшшгелыю к конкретной номенклатуре 313До.тг!г.-

■ Разработанным способом боли упрочнены буровые долота, ра-йохаищзо з тякалык условиях абразивного изнашивания.

Долота иыоли реаущна части из оталой ШХ-15 и ХВГ, подвергнутых цомонтахщой до образования в диффузионных слоях большого количества карбидов. .

При испытании буронкегл в горних породах района Курской ' шгштной сиоь'лзвпг износостойкость увеличилась в 2-4 раза, мохашчоская скорость бурения - на 20-40 %.'-,.

Разработанная технология' принята к внедрению ПО "Гоомощ", изготовляющего буровые долота.

Агшобгкш работы. Материалы дпссортацпонной работы докладывались и обсугддались на Всесоюзной конфоревдш "Хишко-торглпеской обработки металлов 'и сплавов" (г.Махачкала, 193Эг), ' на Региональной научно-технической конференции "Материалы и ' улрочнящно технологии-89" (г.Курск, 1989 г.),-на научш-тех-ническогл сешнаре "Совреыегеше упрочншцио технологии в иша-ностроении"-(г.Курок, 1988 г.). За разработку "ДисК^зионная карбидазшда стали" был получен диплом втором степени (г.Тольятти, 1933 г.)» « 2 .

Публиктми. Ооиошшз результаты, получошшо в дассортщцш, опубликовали в 3 работах. Получено одно авторскоо свидетельство. . |'<

Стютства и ог)ъо;т тДотн. ¿Ндооортацня состоит из вводо-шш, пяти глав, заштеакя, списка щггнруешй литературы и прнлоаошш. Работа излоя:эла на 149 страницах а содоретт 32 рвсупка, 10 таблиц, 143 наименования цитируошй литературы и 8 страшщ приложения.

ОСНОВНОЕ бОДЕРЛАШЕ РАБОТЫ - ■ ■ ' '

Совп^пендое состояшд вопроса н заточи иселодовшшя

Рассмотрено соврешщоо соотояшш ттеьйзяичоското модолд-г .' ровашш дафзузиошшх процессов при цементации и обрагования карбидной фазы в цсмонтировашшзс сдоях. .4. _

Показано, что шсищиося дшпшо недостаточно спотематизи-. . ровшш, иногда разноречит, что но позволяет в полной мере ■ шбрать наиболее рацконашшо тохгюлоглчешю роаиш даКузи-' 'ошюго насыщения. В полной ыоро отсутствуют расчотшо модели,-' отгешзавдио дифЗузнонноо насыщенно о одцовремошшц карбндооб-разонадием. Но проработана достаточно система легирования матрицы для получения карбидных слоев максимальной величины,-.

Дано' сравнение процессов карбидааадпи в стали при разлет-» них способах цементации, Опиоана технология процессов цемэп-тонда о получением в поверхностном слое карбидной фазы и современная технология цементации сталей с примененном торшодк-личоской обработки, ■ ,

Показано, что существенную роль играет для получения. 1{ар-бвдшх фаз в сдое ооотав карбюризатора. Предпочтительно при- . моноиие пастообразных карбюризаторов, однако надояашх дшпшх по наиболее рациональному соотаву карбюризатора на имеется.

В связи о эмш в наохойщей работе были поставлены следующие задачи»

- пгасодцешю оптимального состава активного пастообразно-. го карбюризатора?

- оптишзацгщ состава исходной стали о возможностью"ин- '' тонсивного роста карбидного слоя посредством легирования хромом и марганцем>

- выбор рационального режима цементации)

- оптимизация процеооа иарбидизация по времени и темпера-" гура{ ■

- применение тормоцшишчэской цементации и исследование ' бе вдшпшя на карбидообразование?

- исследование процессов карбидизащш не только на низколегированных, по и высоко логировагашх и шсокоутлородисшх сталях {

- описание о помощый матвматичоскях моделей слояных и комбинированных дафиузиошйсс процессов и процеосов о образованием карбидной фазы. . «

Материала. оборуярвашо л мотоппка .исследований

Б качество объектов наследования били выбрани стали 18ХГТ, ХНГ» 20X13 и ШХ-15 промышленной выплавки. Для исследования влияния некоторых легирующих элементов на карбидообразоваше . при цементации были выполнены плавки различных составов па основе технически лютого колзза, легированных хромом, марганцем и титаном. Плавки проводились на установке ЛПЗ-67 в тйгло из шамота.

Цементация проводилась в печах СШ0Л-1, I, б/Ц"»'.?! и ЦЮ5 в гермзтическом муфело» в которой подавался газ и демонтируемые образца подвергались предварительной обмазке пастообразными карбюризаторами различных составов» род вксцериыеитов по цементации выполнены на лабораторной установке о применением природного газа.

Для изучения влияния различных факторов'на ускорение це-

■ ыонтации,- образование и характер карбидных слоев при диффузионном насыщении сталей варьировались различные реншш как изотермические» так и комбинированные, в том числе ЦИКЛИЧе-

скло.

В работе широко использовались дал анализа статистические метода, в частности, ротатабелыгое планирование второго порядка (как доухфакторное, ток и трехфакторное).

■ - , Для сравнительного анализа получили уравнения регроссии типа» . ' е

гдо и bcj находились из вкспорнглснталышх данных. В .работо taiüto ис1Кщ.зовашсь мотоды маа'вттичоокого моделирования о использованном деяоршшроватщх' дадвлой днфйузии ВЛОМОЩ'ОВ при насыщошш углородои. Вычисления производились на OEM EC-I022, БОСМ-4 и "Искра-ЮЗО",

Исследовшшо микроструктуры упрочнении;-: слоев проводились на микроскопе 'Л",>1-81,1, измерошю микротвордости проводилось на приборе Ш.ГГ-2.

Образин в форма роликов ислиушзаяпсь на износ на машине трышя Щ-2 по охогло диск - колодка.

Расчета по термошшашгко и кинетике роста карбидной (Тазы в логцрораытдг сталях

Проведен сравнительный анализ термодинамики карбидооб- - '' разовшгля в хромистых и марганцовистых сталях. Установлено, ' что хром сильнее других логпруюцях элементов способствует образованию в стали карбидов в процессе цементации. Повышен-', пая склонность к карбидообразованшо наблюдается ко только я высокохрошстых сталях, но и при содержании ноноо ЗУ«. Map-ганец, наоборот, почти но влияет на содержание карбидов в цементованном слое. В хромистой стали цементит при цементации образуется в зернистой форма, в марганцовистой отали -в форме плетен или корочки. IIa основании экспериментальных данных в par,псах классической теории гомогенного зарождения сделана оценка критического размера зародыша цементита при 9СЮ°о в сплавах am Mnf 3е*37„ агпСь соотвотствонно >

равного 320...240А и 20А, т.о. хром значительно облегчает карбидообразовоше.

При наличии в сталях нарбидообразующнх эломонтол типа титана и ванадия, дахе в малых количествах возмокно д гете- . рогонное'зарождение карбидов, т.к. дисперсные частички TIC •. и VC- в процессе цементации но долшш. растворяться,

Дана предварительная экспериментальная оценка морфоло- 1 ■ гни поверхностного слоя иизколбгировшшой стали при цементации. В образцах, легированных марганцем, толщина плешей и карбидной сетки увеличивается с .возрастанием содержания '».tap-

ганца в стаял,

В образцах* легированных хромом, образовались только зернистые карбида (размером до 5 иш>, причем с увеличением содержания хрома размеры карбидов уменьшаются, а общее со-держише карбвдов в наруглой зоне цементованного слоя резко возрастает.

Экспериментально установлено также, что легирование стали хромом, марганцем л титаном но будет приводить к ее "ка-таотрофическоцу" окиолошио в процессе иауглороживония в кар-1 бюриэаторах, но содержащих .//сцСС^ или других вощеотв, распадающихся при томпоратуро цементации.

Выполнены два модельных расчета по анализу кинетики ро-. ста карбидной фазы. ■

Решение системы уравнений переноса вещества в слое продукта реакции с учетом стахановского потока позволило рас- 1 считать форшрованло и рост карбидной пленяя на поверхности шрганцовдетой стали при цементации - поронощепие внутренней

и нодтагой границ плонки'и ее толшшу 8 в момент " временя "i .

Получение па маргалцовиотой стали карбидной пленки большой толщины (1-5 шел) свидетельству от о наличии в легированном карбида келеза достаточно большой области гомогенности.

Также проводок модельный расчет и анализ роста сферических карбидов в аустошшгой матрице при науглероживании t -аелаза, легированного хромом. Исследовано в диффузионном слое влияние хрома на размер зерен цементита, образующегося при науглерокивании; распределение углерода в аустелите вокруг цемэнтитной частниц и ее размер; степень пересыщения аусте-■ пита углеродом при цементации хромистой -стали. Увеличение содержания хрома в отоли от 1,5 до 3 % уменьшает размор зорен цементита в цементовшшом слое в. 2,5 раза за очет умень-шония коэффициента диффузии углерода, длиш джКузиошгого поля и степени пересыщения аустенита углеродом.

Анализ 'и выбор карбюризатора р логшУттаего комплекса о максимальной склонностью к карбпдообоазоватаю пои иементатаи

. Была проведена оерия экспериментов в различных карбюриза-

заторах; о цолью выявления соотава карбюризатора на рост карбидной фазы, Анатщз экспорнмэнтаЕЫШх данных припоя к-торлу, ' что предварительная обмазка цопонтпруомщ; образцов боло о -фективна. С помощью статистичооких методов и окопоримоиталь-них дшппхх бил ооущеотвлон помок наиболее рационального состава пастообразного карбюризатора. Наилучшим оказался со-отал, состоящий из сади (ДГ 100) - 10 %, йа С03 - 4%, клоя КМЦ - 3$, остальлоо - вода.

Поиск рационального легирующего комплекса цементуемой ■.'. стали осуществлялся такго с помощью статистических методов на основе экыюриглонташпк дашшх. Результат раочота показал! что при оодгргшин хротла примерно до 3глубина зоны увеличивается и тем бодано, чем больше содеркшие марганца, далее глубина падает. В тожо время при увеличении этой зо?ш под влиянием хрома и марганца падает размер карбидной фаза примерно вплоть до 4% хрома, причем, чем меньше марганца, том больше падение сродного размера карбидной частниц. То есть существует ног.оо сочетание этих двух едементов, при котором кохшо ползгшть и доотато^аю больиуи глубину слоя кар- V бндннх частиц и большой их размер. Расчетн дозволили устано-*'' вить следующее рациональное сочетание: 2,5-4,0$ хрома; 1,52,5$ гларгопца, Рациональное сод-р,:сашю хрома и марганца в стали при ноболыдих добавках титаца говорит о том, что но только пусты пошшешщо количества хрома дан расюлрешш: об~ ласта £ + карбида, дополнительное легированно марганца, увеличивающим продольную раствортлость углерода на границе . аустеш1т - цементит, оф более усиливает карбидообразовшще, . однако только до определенного предела. По-видаыоцу, марганец изменяет такие сутцествошщц образом поверхностное натя~\, яеиие на границе. Суда по получотт результата:,I, содержание хрома леаит вблизи границы перехода от карбидов МЪС в еу~ стените к карбидам • Иг Сь , Вероятное всего, интенсивное карбвдообразованне идет именно в области 14 5 С

Доследование, по цоментатош малоуглетотпютггх и высоко^ ■

углегюдаотцх сталей ¡пт раалишых рдяишз обработки. ',•'

Проведен подробный анализ влияния ргашов цементации на карбидообразованиэ в диффузионном слоэ отали 1ВХГТ. Исполь-

7

¡зуд полученную ралое модель комплекса легирования, был ооуще-' оталои расчет применительно к стой стали. Содержание карбидов и глубина залегания их показала хорошее соответствие с екопоримонттьншя данными . Приведены гистограммы распределения карбидешх частиц по размерам, а 'такяе экспериментальные зависимости количества карбидной фазы в функции температуры и времени. -Анализ зависимости от времени показывает существенное замедленно роста после 6 часов. Установлена линейная зависимость скорости роста карбидных частиц в интервале 6-12 часов в координатах /I- . Известно, что при ко-влосцснщти частиц рост их пропорционален 1 , т.о. южно о достаточной отопенью достоверности утверждать, что в нашем случае имскт мосто процоссы коапеоценщш только после достаточно большой выдержи.

• С целью установления возможности ускорения получения кар-бидшхх слоев исследовалось влияние термоыдклической обработки на карбидообразованно в стопи 18ХГТ. Выбор рояимов щши-ровшшя основывайся на следующих црэдпоопдках. Цнкдировшшо в шггорвало выше температуры и мояет привести I!

воздействию на диффузию ^ -* - превращения. Цшушропа-1ше в интервале ниже (]с и дожгло приводить к

воздействию на диффузию как ^ превращения, так л пер-

литного превращения при изетершгаеокой ввдоршее в районе распада оусгенита (около 600°С). Одновременно о даффузиошшм на' сыщением такие решила вероятно могут привести и к укруинонша ■ щрбедной фаза. Цементация с применением тормоциклирования в природном газе без предварительной обмазки колоеттблыйгх результатов по образованию карбидной фазы Но дала. Комбиптро-вашше рониш диффузионного наошцения углеродом с переменным температурным режимом, приводящим к фазовым превращениям, в ряде случаев привели к ьффокту ускорения диффузии. Обработка вкопоримонталышх результатов по специально разработанной программе чиолешюго рошешгя уравнения диффузии позволила . .. выявить количественные параметры эффективного коэффициента диффузии, которые в значительной степени отличаются от известных. Допущением в расчетах служило цроноброшше диффузией вне аустешшюй области. Позтоыу предлокишая модель по в полной мере пригодна для строгого прогнозирования распределения углерода, т.к. имеющиеся »ффоктц шомалъного переноса . углорода трудно учесть. Представленная модель- поэтог,^ монет

только слутють для описания конкретного рожима о выявлением приближенной кривой распродолепия углерода по слою и опродо-лешпо эффективных коэффициентов диффузии. Сер;л окспсримон- ' то в на этой но стата с наносошюм пастообразного карбпуиза-тора была проведена с комбинированной вариацисП рогаяюв о коротгашн циклами наоцщриия, в том числе н с торпонзп-лгрова-ииои. Использовалось зшодлоннос сюшздсшю, нороохлачлйнло до шэкпх тошорааур о нщорул:ой, ступонча'пгй нагрев и т.д.

Проводошпю комбинированные регяпш, пидт«, из-за споей кратковременности но дали кслаомого результата. Модлошгьо охлаядонио в основном способствует вцдолению карбидов по границам зорен. Ступенчатое повшешю темпаратури практически .приводит к рассасшзашго карбидной фазы. Что каоаотоя щшш-чОСКПХ реншлов. то карбидшй слой образуется, но он одвинут вглубь. Видимо, в втих случаях трудно получить Карбидный слой, натаношшйоя с самой поверхности.

Такае произволен анализ процесса карбпдообраэованил с высокоуглородаспк и шеокохрошетих сталях (ХНГ, Ü1X-I5, 20X13) при раг'пплшх регпмах цементации. На стали ХБГ Несло -цементации карбидная фаза представлена сфоричоысиш карбидами цог.юититного типа, одшко в отлично от стали 18ХГТ размеры карбидов моньио, а глубина карбидного слоя больше. В стали 20X13 наблвдаотся плотная зона мелких карбидов тина Сг? С3 Ot,bC6 .На основе стптисигчоскоЛ модели дани сравнительные дашшо расчетов экспериментов но содеркапм карбид-'Ной фазы, размеров карбидных шипочмтИ п 1'лубшш карбидного слоя втих сталей, нршюдонн тшке ©кспорпшнты но комбАит-рованнш.1 реаилш на стали IÍ1X-I5,

В эаклтегаю раздала на.основании полученных в работе результатов расоиотрои возможный механизм образования и роста 1сарбядного слоя в логирова1НШх сталях при цаментппдо* При наличии в стали хрогла и при постоянной активности атмосферы создаются условия, при которых существует при изотермическом температурном рекшо градиент по углероду яслод-отвио одвига влово лншш S Е диаграммы пелозо-углород под влиянием хрома, т.е. растворимооть углерода в присутствии хрома уменьшается. Ста ситуация имеет аналогию о но-■реохлазденисм яустснита в области мрзду flCi и ' ílc< .

Толчком к расслоении могут явитьоя шлеюирю моото лродоа-

Э

он внутреннего окисления хрома на самой поверхности и по гра-.лицам зерен. Предполагая, что в гонком поверхностном слое, либо по граница« зорок происходит обеднение хромом при поото-ятюй активности атмосферы, предал растворимости но углероду в дашом место увеличивается. ВозншсшШ градиент и дает толчок к росту в этом место. Образование таких расслоений на грашщах долксно способствовать эотафотному продолжению развития этого процесса по толу зорна, гдо роль поверхностей для вароздокия шполняют даопорсныа нераотворшшшеся частицы оксидов, нитридов и карбидов (типа карбидов титана) или дааа, ■ возшяю, образовавшиеся дислокации веяедетало деформации матрицы от растувдех частиц. В случае газовых срод .вероятность таких процеооов мала вследствие того, что в них трудно дооти-шаа продольная растворимость на границе аустонит-графит, а достижение концентрации углерода, соотвотствувдой границе оу- ; отенит-цемантит, вообще невозможна, Обмазка пастообразным карбюризатором позволяет ораг^ в начало тошературшиси ре- , наша подчеркивать максимально возможный потенциал, сначала соответствующий гршшце раздела ауйтешт- М^С (легированный в частности хромом), а при удалении хрош иметь потенциал, соответствуйте гранвдо аустешге-цомоитит. При наличии' обмазки происходят очень быстро протокащио процессы кепо-ородотвошюго растворения твердого углерода в ауотелпте, ш- ■ иуя фазы адсорбция*с' хншчоокой реакцией, которые имеют место при взаимодействии о газаш ( СО , СНЧ). Однако, носыотря ' на наличие такого иощлого лоточника углорода, для возможного роста карбидов необходимо иметь достаточно большую площадку о предельным содораанлем углерода. Создание тшеого слоя-, в котором диффузия умо косит достаточно стационарный характер, . дол:210| как и в случаях наоищония выеокоутлеродиотнх сталей, создавать наилучшие условия для механизма .роста. По ому'в экспериментах о пришлепаем комбишровшшых ревимов о поре- . охдаддевдяаи н тершдоишроБШшеы рост карбидных частиц отсутствует , из-за малых времен и недостшсошга необходимой площадки, чей болоа, в случае ускоренного диффузионного передо- , 3 са углерода в рядо проведенных ко^инкрованных резишх,

. Еоьдошю расслоение ужо в самой начале при нагреве наделил в форричной области. При щншойонш обмазки там идет карбидообразовашю при наличии легярущах элементов, поэтому

Ю ,.

при перехода в оуотсиитиута область поворхгоотный тонки« одой уже молот содержать карбиды легирующее влшентов, либо смо-шолшо сегрегации по типу карбидов. Это происходи даяо при ' отсутствии внутреннего окисдоиия и даст возш-люсть запуска механизма, тем 'Золоо, что образованно частиц зсарбпдов л >1юр-рато наиболоо вороятн.о шленш на границах из-за низкий растворимости утлорода в матрпцо.

В последнем раздоло диосортацгш приводятся результаты по влиянию повсряпооттк олоов о карбидной йаеой на твордоогь и износостойкость. Получотшо дшпыо свидетельствуют, что це-монтандя оталой, логировашпсс карбидообразутерш олсмеиташ, обеспечивает восьма високузо твердость цементоваашх олово ( H НС. 62-69) в завионмости от марки стали. Уотаноато-. но, что износостойкость стало!} возраотаот о увеличенном твердости, содержанием и расположением карбидов. Обо эти характеристики для кошфотной стали определяются рояшамн цемон-тоции. Проведен расчет и анализ влияния рошмов цементации на износ оголей 18ХГТ, ХНГ, 20X13»

ОЩИЕ ВЫЕОДЫ ПО РАБОТЕ

1, Выполнен тершдииомичосгаШ анализ условий гомогенного зароядешш цементита при распаде пересыщенного твордого раствора - железа при легировании марганцем и хромом»'

. Показано различно в воздействия отих елемонтов на мор^логип. 'наделений.

2. Проводен раочоишй анализ глнотики роста карбидной фазы дат случая формирования карбидного слоя в видо корки а . приоутотвии марганца, а тшехо в ввдо сфоричоокюс карбидов В; присутствии хрома.

3, С лошщыо экспериментальных и статистических методов • разработан наиболее рациональный состав паогообразного ' icap-бюризатора, приводящего при наличии газообразной углородо-содеркащей сроды к активному днупузиошюму насыщению углеродом о образованном карбэдной фаз».

4. На серии модельных отапой о хромом и марганцем статистическим методом определен наиболее рациональный шотлокс 'логпровашш (2,5 - 4,0^ хрома Г 1,5 2,5% марганца) пуотенй- .

та о целью получешш цаилучшого оочотшгая протяженности стоя', карбидных частиц и их размеров. ' .

б. Примешгаоиыю к низколегированной стада 18ХГТ выполнена' сория исследований по влиянию изотермических и комбшшро-вшшгс рйлшоп цементации на глубину слоя, содержащего карбида и ¡yä размер. Установлено, -что коаяосценцпя карбидных частиц происходит только на более поздних стадиях диффузионного надшцошш.

6. С цель» установления возможности образования слоя карбидов при кратковременно« иашцешш вцполнош експеримонты по < цементации в родимо термоцщаировашш. По^щгчокано дагаше проанализированы по представленной ыатештичеокой модели числон-шии методами о вштлешем эффективных коэуйтяентов дафхфузии углерода. ^ ' ■

?. Выявлен реаим цематодии о термоцикляровшшам, приводящий в yoKopon.no. диффузии, однако волокитолышх результатов при кратковрешшшх режимах о применением тершцидлнрояания о щатообразним покрытием для образования карбидного слоя ио подучено.

. 0. Выявлена кинетика роста и морфологические особенности карбцщшх слоев при цомонтации по различШм ре::шпам внеокоуг-деродаешх сталей типа ШХ-16 и ХВГ, а такае стали 20X13 о приманенном шхстооараанох,о аощщин.

9. IIa основании полученных в работе вксперишнтадышх я раочэтшх дащшсс представлен механизм образования и роста слоя карбидной фааы при цементации легированных карбвдообра-оунцнмп алсшиташ сталей в углеродосодеркащих газовж средах о шотообразиш нокритнои - оодеряацшл саау,

10. Продставлеш результата по влиянию рекииов цементации стопой ЮХГГ и 20X13 с образованием слоев карбидов на износостойкость э абразивной ороде.

11, Реьультати работы пришли к внедрешт Щнгровошд КО "Геоьгш" при изготовлении буровых долот о реауцпми частями из

станой ИХ-15 и ХНГ, работающих в абразивной среда,

1 - • ■! .

Ео щуериадаы диооертации опубликованы следующие работы!

; ' I, Пороьерзев В.Г.5,, Кольтов -В.Н,, Росляков И.Н, Термода-иошка хгарбвдообразевшпя в хромистых и марганцовистых сталях при цецемащи //Тез.докл: Зйшзко-тершческая обработка метал-. , лов и сплавов.. Ышюк, Белорусский политехнический институт. 1901., с. 85-8G , 12 [ ' '

2. Переворзов B.W., Колмкков В.И., Росляков II,И» Термодинамика гомогенного заровдштя цементита а аустснпто в процоо-се цементации стали» - Известия АН СССР, Металл», 1931, JS 6,' о. 6I-G4.

3. Переворзов В.М.> Росляков H.H., Коллшадв В.И, Роль стофановского потока в образования и роете карбидной плотей при цементации марганцовистой стали, - Извоотия АН СССР-,е Металлы, 1983, !) 6, о, I7G-I79.

4. Переворзов В.М., Рооляков И.Н, КинотнкЛ дофгТуписнного роста цомашгашх частиц в оуогонито при цомонтпции хрочяь . отой стали - Известия All СССР. Металлы, I9BG, $ 3, 0.1Э4-Ш.

5. A.C. 1360235 СССР М. Кп4,- с. Z2G 8/32. Способ газовой китроцомозгсапда изделий из вноокохрошотых оталой А. И .Исаков, И,Ц,Росляков, В.М.Переворзов и С.И.Коротеев.

6. Пореэерзов В.М., Воротников В,А,, Росляков H.H., Кол-. Miaran B.II., Поздняков A.B. Механизм действия карбонатно-оа-аового покрытия стали па газовую цешотапзго// Совремошш упрочняющие тохнолог1Ш в машиностроении« Таз. докл. - Курск» Областное управление HFÍO машшостроителой, 1983, с, 39-40.

7. Переворзов В.М., Воротников В,А., Калмыков В.11., Росляков И.И. Природа ускорения газовой цементация отали карбйдпо-ооковш октишзатором // Теэ<докл, t Иошо материала к реауроооборогогацио технологии тормиоокой а химяко-торштаа-окой обработок деталей машин и инструмента. Мохач1сала, 1909, о. 104. ':.;•■

8. Переворзов В.М,, Росляков И.Н., Вороиппсов В,А,, Чернышев Е.И., Шаов A.B. Проблсш матшичоокого модояпрояа-. шгя и вычислительного вкоперимонга в хзшико-тэрмичеокой обработке легированных сталей.// Материалы и упрочняющие тех-.-нологш! - 89. Тез, докл. - Курок» Областное управление HITO . машиностроителей, 1989, ó. 87-91, ' -