автореферат диссертации по металлургии, 05.16.01, диссертация на тему:Упрочнение прецизионных деталей дизельной топливной аппаратуры из низкоуглеродистых сталей нитроцементацией

На правах рукописи Грашков Сергей Александрович V !г у

□03 171640

Упрочнение прецизионных деталей дизельной топливной аппаратуры из низкоуглеродистых сталей нитроцементацией

05 16 01 - Металловедение и термическая обработка металлов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

О 5 ИЮЧ 2008

Курск 2008

003171640

Работа выполнена в Курской государственной сельскохозяйственной академии на кафедре «Технологии металлов и ремонта машин»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Колмыков Валерий Иванович

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Афанасьев Александр Александрович

Ведущая организация: ОАО «Воронежское акционерное

самолетостроительное общество»

Защита состоится «26» июня 2008 года в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 212 105 01 при Курском государственном техническом университете по адресу 305 040, г Курск, ул 50 лет Октября,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Курского государственного технического университета

Автореферат разослан « 2 Ч» мая 2008 года

Кандидат технических наук, доцент Рощупкин Валерий Михайлович

94

Учёный секретарь диссертационного совета

О Г Локтионова

Общая характеристика работы

Актуальность темы Наблюдаемая в настоящее время тенденция к увеличению мощности тракторных дизельных двигателей предъявляет повышенные требования к качеству дизельной топливной аппаратуры (насосов высокого давления, форсунок и др.), которое определяется, главным образом, качеством прецизионных деталей, используемых в этих агрегатах

Прецизионные пары дизельной топливной аппаратуры изготовляют с высокой точностью и чистотой поверхности Согласно требованиям ГОСТ 9927 некруглость рабочих цилиндрических поверхностей плунжера и втулки не должна превышать 0,5 мкм конусообразность внутренней цилиндрической поверхности втулки и наружной цилиндрической поверхности плунжера на каждые 20 мм длины не должна превышать 0,6 мкм диаметральный зазор между сопрягающимися поверхностями плунжера и втулки (диаметром 10 мкм) должен быть не более 0,6 мкм

Ресурс плунжерных пар до их замены должен быть не менее 5000 моточасов, а гарантийная наработка - 3000 мото-часов

Наиболее важными критериями качества прецизионных стальных изделий являются стабильность их объёма и стойкость рабочих поверхностей против изнашивания Традиционно для изготовления таких деталей в отечественном машиностроении применяются высокоуглеродистые инструментальные стали типа X (ШХ 15), ХВГ и др, которые закаливаются на максимально возможную твердость

Однако, каждый из названных выше двух критериев качества высокоточных деталей топливной аппаратуры при использовании традиционных материалов может быть повышен только в ущерб другому С повышением температуры отпуска закаленного изделия, как известно, стабильность структуры и объема повышается, а твёрдость и стойкость против износа снижается, поэтому обеспечение максимальной износостойкости и стабильность прецизионных деталей является сложной и до сих пор ещё не решенной задачей

Вылёживание закаленных на мартенсит деталей при комнатной температуре (старение) хотя сопровождается стабилизацией структуры без заметного снижения твердости, но происходит чрезвычайно медленно (годы), что неприемлемо для деталей дизельных двигателей выпускаемых в массовых количествах и расходуемых (в качестве запасных частей) десятками миллионов

Перед машиностроителями, в том числе и изготовителями топливной аппаратуры для дизельных двигателей, в настоящее время поставлены долгосрочные программы внедрения заменителей никель - и фольфрамосодержащих сталей, ввиду острой дефицитности и чрезвычайно высокой стоимости этих элементов При этом качество сталей - заменителей должно находиться на уровне требований действующих стандартов с одновременным повышением износостойкости деталей

По ГОСТу твёрдость сопрягающихся цилиндрических поверхностей плунжера и втулки, изготовленных из сталей марок ШХ 15 и ХВГ должна быть не менее НЯС 60 для автотракторных дизелей, не менее НЯС 58 для остальных, твёрдость торцов плунжера и втулки - не менее НЯС 55 Очевидно, что любые заменители, которые будут использоваться для изготовления деталей плунжерных пар должны удовлетворять изложенным требованиям, либо превышать их.

Имеются сведения об использовании для увеличения износостойкости деталей прецизионных пар дизельных топливных насосов (в 1,5 2 раза) высокотемпературной нитроцементации При этом износостойкость увеличивается за счёт образования в диффузионных слоях сталей ШХ 15 и ХВГ большого количества твёрдых цементитных включений Однако, вторая проблема прецизионных деталей - стабильность структуры, при использовании названной технологии решалась не в полной мере, так как после нитроцементации производилась объёмная закалка деталей так же, как это предусмотрено для нецементованных деталей из названных сталей.

Настоящая работа посвящена разработке технологии поверхностной обработки прецизионных деталей из низкоуглеродистых сталей, которые не воспринимают объёмную закалку, а следовательно не нуждается в специальной стабилизации структуры, с образованием на поверхности слоёв, насыщенных твёрдыми включениями для обеспечения деталям высокой износостойкости.

Цель работы - обеспечение повышения долговечности прецизионных стальных деталей на основе экологически безопасной технологии нитроцементации низкоуглеродистых экономно легированных сталей.

Для достижения поставленной цели при разработке упрочняющей технологии требуется решение следующих задач

1.Провести анализ насыщающей способности газовых, твёрдых и комбинированных нитроцементующих сред и наметить к исследованию наиболее активную из них, способную образовать в диффузионных слоях большое количество избыточных карбонитридных фаз

2 Провести экспериментальное исследование влияния состава насыщающей среды на интенсивность насыщения низкоуглеродистых сталей и оптимизировать этот состав на основе результатов исследования

3. Исследовать влияние температуры и длительности нитроцементации исследуемых сталей на глубину и структуру диффузионных слоёв

4 Изучить влияние режимов нитроцементации и последующей термообработки на износостойкость и стабильность размеров прецизионных изделий.

5 Разработать технологические рекомендации по упрочнению прецизионных деталей (плунжеров и втулок) из сталей 18 ХГТ и 20 х 13 нитроцементаций.

Научная новизна

1 Разработана и рекомендуется к внедрению в производство эффективная экологически чистая технология нитроцементации

прецизионных изделий из низкоуглеродистых сталей массового производства

2 Расширены представления о механизме влияния совместного насыщения азотом и углеродом на кинетику образования карбонитридных фаз в диффузионных слоях низкоуглеродистых сталей различных систем легирования

3 Экспериментально установлены зависимости между режимами нитроцементации, параметрами структуры диффузионных слоёв и свойствами нитроцементованных деталей

4 Предложена и исследована технология поверхностного упрочнения прецизионных деталей из малоуглеродистой стали 18 ХГТ, заключающаяся в высокотемпературной и последующей низкотемпературной нитроцементации, обеспечивающей получение твердых и износостойких карбонитридных слоев на поверхности

Методы исследования Исследование микроструктуры и физико-механических свойств нитроцементованных сталей проводилось с использование металлографического, дюраметрического и рентгенструктурного анализов. Элементный состав диффузионных слоёв определялся с использованием спектрального экспресс-анализа и атомно-эммисионного спектрометра. Износостойкость и ударная вязкость определялись на оригинальных установках при изнашивании полузакреплённым абразивом и с использованием образцов малого сечения (метод Изода) Работоспособность и долговечность упрочнённых деталей определялись на стенде ускоренным методом.

Достоверность результатов, основных положений и выводов по диссертации подтверждается корректностью постановки задач исследования, обоснованностью теоретических предпосылок и взаимодополняющими современными методами экспериментальных исследований Достоверность результатов работы подтверждается отсутствием противоречий с результатами других исследователей и данными производственных испытаний.

Практическая ценность работы заключается в разработке экологически чистой технологии упрочнения прецизионных деталей стали 18ХГТ, выпускаемой в массовом масштабе (взамен дорогих сталей ХВГ и ШХ 15), за счёт двухступенчатой нитроцементации в комбинированной среде, обеспечивающей этим деталям повышенную (в 1,5 ..2 раза) долговечность

Апробация работы Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на научных конференциях1 «Материалы и упрочняющие технологии» (Курск, 2004г, 2006г, 2007 г); «Современные инструментальные материалы, информационные технологии и инновации - 2005 (Курск,2005 г.), «Совершенствование технологии восстановления деталей и ремонта машин в АПК» (Курск, 2006г.);

Кроме того, материалы диссертации неоднократно докладывались на заседаниях кафедры «Технология металлов и ремонт машин» Курского государственной сельскохозяйственной академии и кафедры «Оборудование

и технология сварочного производства» Курского государственного технического университета

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работ, одна из которых - в издании, рекомендованном ВАК РФ.

Структура и объём работы Диссертация состоит из введения, четырёх глав основной части, общих выводов библиографического списка из 112 литературных источников. Общий объём работы 112 страниц.

Основное содержание работы

Во введении даётся обоснование актуальности темы диссертации и сформулирована цель работы

Первая глава посвящена обзору литературы по проблеме сталей для прецизионных деталей дизельной топливной аппаратуры Рассмотрены материалы, используемые для изготовления таких изделий и их термообработки Прецизионные детали топливных насосов должны обладать постоянством размеров и повышенной износостойкостью, однако традиционные способы упрочнения инструментальных сталей (закалка с отпуском) не позволяют добиться необходимого их качества Регулирование количества мартенсита и остаточного аустенита в структуре стали, что достигается термической обработкой, не позволяет добиться нулевого изменения размеров деталей в процессе их службы, так как процессы самопроизвольного разложения этих структурных составляющих протекают с различной скоростью, притом изменяющейся со временем.

Рассмотрены способы поверхностного упрочнения сталей и перспективы применения их для прецизионных изделий Такие процессы химико-термической и электрохимической обратки как азотирование, борирование, диффузионное и гальваническое хромирование хотя и обеспечивают высокую твёрдость и стабильность структуры применяются весьма ограниченно из-за нетехнологичности, особенно для массового производства, и не вполне оптимального сочетания твёрдости и пластичности поверхностных слоёв

Весьма эффективно для упрочнения прецизионных пар дизельных топливных насосов и форсунок может быть использована цементация некоторых сталей до высоких содержаний углерода в диффузионных слоях с образованием на поверхности избыточных карбидных включений (диффузионная карбидизация). Такая обработка отличается от обычной цементации малоуглеродистых конструкционных сталей тем, что если при обычной цементации стараются не допустить насыщения сталей углеродом свыше 0,8 .1,0 % во избежание образования в структуре избыточных карбидов и, тем самым предание им повышенной хрупкости, то при диффузионной карбидизации, напротив, стремятся получить возможно большее насыщение углеродом, чтобы обеспечить карбидную фазу в диффузионном слое на уровне белых эвтектических или заэвтекгических чугунов. При этом избыточные карбиды в структуре должны образовываться

в виде дисперсных относительно равноосных включений, изолированных друг от друга участками металлической матрицы Такая карбидная структура обеспечивает стали высокую твёрдость, в сочетании с достаточно высокой пластичностью, в отличии от структуры, в которой карбиды располагаются по границам зёрен в виде замкнутой сетки, отличающейся недопустимой хрупкостью

Благоприятная структура диффузионного слоя может быть достигнута лишь при выполнении двух обязательных условий: 1-сталь должна быть легирована достаточно активными карбидообразующими элементами, в первую очередь хромом; 2-науглероживающая способность карбюризатора должна быть настолько высокой, чтобы обеспечить заданное содержание карбидной фазы в диффузионном слое Поскольку главными служебными свойствами прецизионных деталей является износостойкость и стабильность размеров, то возможно большее насыщение поверхностных объемов таких изделий твёрдыми и стойкими карбидами, позволит значительно поднять уровень этих свойств и коренным образом повысить качество прецизионных изделий

Заканчивается глава выводами и постановкой задач исследования

Вторая глава посвящена описанию оборудования и методики исследования сталей для прецизионных деталей топливных насосов дизелей. Для исследования были выбраны конструкционные стали массового производства 18 ХГТ и 20 х 13, которые после упрочняющей обработки (нитроцементации) предполагается использовать в качестве заменителей дорогих инструментальных сталей ХВГ и X (ШХ 15), традиционно используемых для изготовления деталей топливной аппаратуры и дизелей

Цементацию, нитроцементацию образцов из названных сталей проводили в шахтной цементационной печи (типа «Ц») с герметичной ретортой в продуктах распада углеродосодержащей жидкости - синтина. Перед загрузкой в печь образцы покрывали активизирующей пастой на основе сажи с добавкой азотсодержащих и активизирующих компонентов. Термообработку образцов (закалку и отпуск) проводили в камерной электропечи в воздушной атмосфере

Микроструктурный анализ образцов проводили с использованием металлографического микроскопа МИМ-8 при различных увеличениях Рентгеноструктурный анализ проводили съёмкой с металлографических шлифов на дифрактометре ДРОН-3 в хромовом и кобальтовом К -излучении. Измерение твёрдости образцов проводили на твёрдомерах ТК-2 (Роквелл) и ТП-2 (Виккере), микротвёрдость измеряли на микротвёрдомере ПМТ-3.

Износостойкость цементованных и нитроцементованных образцов определяли путём трения торца образца по наружной поверхности закалённого ролика с насечкой В зону трения подавали кварцевый абразив (мелкий песок), а также дизельное топливо, имитируя условия работы деталей топливных насосов Образцы для испытаний на износостойкость изготавливали в виде тонких пластинок (2 мм), что позволяло получать их

практически сквозное насыщение и, таким образом, определять износостойкость только диффузионных слоёв с минимальным влиянием сердцевины

Ударную вязкость определяли на образцах сечением 2x2 мм, вырезанных из образцов для износных испытаний. Для разрушения таких образцов использовали маятниковый копёр оригинальной конструкции с пониженной энергией удара и односторонним закреплением образца (метод Изода)

Для определения стабильности размеров использовали образцы в виде стержней диаметром 12 мм и длиной 70 мм, длину которых измеряли до и после длительной выдержки оптикатором с точностью 0,2 мкм.

В работе использовали двухфакторное рототабельное планирование эксперимента, для расчетов применяли ЭВМ.

Третья глава посвящена исследованию влияния цементации и нитроцементации на структуру и физико-механические свойства сталей для прецизионных деталей топливной аппаратуры дизельных двигателей

В главе рассмотрена насыщающая способность карбюризаторов различных составов и комбинированных насыщающих сред (газовой атмосферы и азотисто-углеродного покрытия на поверхности стали).

Анализ процессов происходящих в газовых атмосферах показывает, что они не пригодны для насыщения сталей до высоких концентраций углерода и азота, которое требуется для образования в диффузионных слоях большого количества упрочняющих избыточных карбонитридов, из-за склонности к сажеобразованию на упрочняемых поверхностях при повышении углеродного потенциала Твёрдые карбюризаторы, хотя и имеют высокий углеродный потенциал, неудобны и неэкономичны в условиях массового производства, поскольку требуют непроизводительных затрат на прогрев цементационных ящиков (контейнеров) и больших затрат ручного труда на упаковку и распаковку деталей

Оптимальная насыщающая среда для упрочнения прецизионных деталей дизелей, производимых в массовых количествах, должна сочетать в себе преимущества газовых и твёрдых карбюризаторов а именно обеспечивать высокий потенциал (как твёрдые карбюризаторы) и не требовать использования специальных контейнеров (как газовая цементация) Этим требованиям отвечает комбинированная среда, состоящая из активной газовой атмосферы, заполняющей рабочее пространство из твёрдого покрытия непосредственно на насыщаемых поверхностях. В этом покрытии генерируются активные атомы насыщающих элементов, которые тут же усваиваются поверхностью стали и диффундируют в глубину изделия Такой механизм насыщения даёт возможность значительно повысить углеродный (и азотный) потенциал среды и получить диффузионные слои с высоким содержанием углерода и азота.

Поскольку упрочняющую обработку деталей из низкоуглеродистых сталей предполагалось проводить как при высоких, так и при низких температурах, в работе была выбрана обмазка (паста) на основе сажи с

добавками азотосодержащего вещества жёлтой кровяной соли (для понижения температуры насыщения) и активизирующих карбонатов щелочных или щелочноземельных металлов (для обеспечения высокотемпературного процесса)

Что касается экологических аспектов использования жёлтой кровяной соли (цианида), то анализ показывает безопасность её применения Жёлтая кровяная соль (ферроцианид калия или железосинеродистый калий) при температуре ~ 550° С разлагается с образованием активных атомов азота и углерода, усваиваемых поверхностью стали, и цианистого калия

Ku [Fe(CN)6] +2С iFe +2N lFe +Fe + 4 KCN

Цианистый калий окисляется присутствующим в атмосфере кислородом с оборудованием цианистого водорода. Это высокотоксичное вещество, представляющее главную опасность, образуется в очень небольших количествах и, благодаря своей высокой активности, немедленно вступает в реакцию с окисью углерода, генерируемой поверхностью сажестых частиц

HCN + 2СО "*ЗС ire +N |Fe +Н20.

Таким образом, цианистый водород полностью разлагается в сажестом карбюризаторе и не содержится в печной атмосфере Сама же жёлтая кровяная соль токсична только в расплавленном состоянии, когда освобождается активная группа (CN), а поскольку в обмазке расплавления этой соли не происходит, предлагаемый карбюризатор совершенно безопасен с экологической точки зрения

При высокотемпературном процессе (850. 950°С) главную роль в насыщении стали играет углерод, который обеспечивается частицами сажи. Транспортировка углерода с поверхности сажестых часгац к поверхности стали осуществляется системой газов СО - С02, а поскольку частицы сажи имеют очень развитую реакционную поверхность, а путь транспортировки невелик, так как сажа нанесена непосредственно на насыщаемую поверхность, науглероживающая способность сажевой обмазки очень высока ( в несколько раз выше, чем в твёрдом карбюризаторе, и тем более чем в газовом)

Карбонаты щелочных и щелочноземельных металлов, (Ва СО3, Na2 С03> К2 С03) вводимые в состав обмазки, служат, в основном, для создания транспортирующей системы СО - С02. При нагревании карбонаты разлагаются с выделением двуокиси углерода, которая на поверхности сажи восстанавливается до активной окиси. Попадая на поверхность окись углерода, отдаёт ей атом углерода, окисляясь до двуокиси. Последняя вновь вступает в реакцию с сажей, образуя окись, и так до тех пор, пока полностью не израсходуется весь углеродный материал.

Заметную роль в процессе науглероживания играет и пастообразователь - жидкость, которая добавляется к смеси сухих

компонентов нитроцементующего покрытия для придания ему требуемой консистенции. В настоящей работе в качестве такого пастообразователя использован декстриновый клей (органическое вещество) вместо традиционно используемых для этих целей минеральных масел.

Он в процессе нагрева, частично испаряется, а частично разлагается (выгорает), образуя в смеси (обмазке) многочисленные пары и микро каналы по которым свободно циркулируют науглероживающие газы. При использовании минеральных масел не образуется, так как при их нагревании происходит пиролиз с выделением неактивного сажистого углерода, который склеивает первоначальные частицы сажи и закрывает все поры. В результате этого науглероживающая способность обмазки, приготовленной с использованием минерального масла значительно ниже, кроме того появляется возможность неравномерного науглероживания.

В работе экспериментально была выявлена разница в окисляющем действии карбюбризаторов с различными карбонатами, которая особенно заметно появляется при повышенных температурах на сталях с высоким содержанием хрома (рис. 1)

а) б)

Рис. 1. Микроструктуры стали 20 х 13 нитроцементованной при температуре 920°С (1ч) в обмазках: а) - с углекислым натрием; б) - углекислым барием (х 300)

Применение в пастах углекислого натрия или калия приводит к образованию на поверхности стали дифектной зоны (рис. 1, а), в то время, как использование углекислого бария не приводит к заметному окислению (рис. 2, б). В работе представлено термодинамическое обоснование разницы в окисляющем действии карбонатов. Оптимизация состава нитроцементующей пасты по глубине диффузионных слоёв на стали на 18 ХГТ, проведённая с использованием математического планирования эксперимента, позволила определить наивыгоднейшее соотношение компонентов (% масс): сажа газовая (ДГ - 6) - 70; жёлтая кровяная соль К4 |Те(СМ)6] - 20; углекислый барий Ва С03 - 10.

Для исследования влиянии температуры и длительности нитроцементации на структуру и глубину диффузионных слоёв на исследуемых сталях провели эксперимент с использованием математического планирования, где в качестве факторов принимали температуру и длительность насыщения, а в качестве критериев оптимизации - максимально содержание карбидной фазы в слое и глубину диффузионного слоя.

По результатам эксперимента были получены адекватные уравнения регрессии (математические модели),описывающие это влияние. Зависимости количества карбидов в диффузионных слоях обеих сталей имеют экстремумы в районе 920°С. Длительность цементации, в отличии от температуры, влияет на этот критерий однозначно. С повышением температуры нитроцементации глубина диффузионных слоёв возрастает, с увеличением длительности глубина диффузионных слоёв возрастает почти монотонно. Результаты микроструктурного анализа показывают, что процесс науглероживания сталей с малым (18 ХГТ) и высоким (20 х 13) содержанием хрома приводит к образованию значительно различающихся диффузионных слоёв (рис. 2.)

а) б)

Рис. 2. Микроструктуры диффузионных слоёв, полученных в результате нитроцементации в комбинированной среде при температуре 900°С (1 ч); а) -сталь 18 ХГТ; б) - сталь 20 х 13 (х 300)

Как видно карбидная структура диффузионного слоя на малохромистой стали 18 ХГТ представлена относительно редкими крупными включениями, а глубина диффузионного слоя весьма велика (рис. 2, а). Это происходит потому, что карбидные включения зарождаются и растут в гомогенном аустените из-за сильного пресыщения его углеродом за счёт поступления из внешней среды. Продвижение углерода в глубину изделия происходит за счет его интенсивной диффузии пот участкам твердого раствора между карбидами. Эта особенность обусловливает большую глубину диффузионного слоя на малохромистой стали.

На высокохромистой стали 20X13 механизм образования диффузионного слоя несколько иной Благодаря высокой активности хрома в начальный период науглероживания на поверхности стали образуются многочисленные карбиды хрома, которые являются центрами роста цементитных включений Дальнейшая диффузия углерода происходит в аустенитно- карбидной области. Чем дольше идет цементация, тем больше растут карбидные включения и тем меньше остается участков твердого раствора, по которым возможно продвижение углерода Наконец, наступает такой момент, когда карбидные частицы подходят вплотную друг к другу и науглероживание заканчивается. Поэтому диффузионный слой на высокохромистой стали представлен практически сплошной карбидной коркой на поверхности, имеющей относительно небольшую толщину (рис. 2, б) При этом для образования карбидосодержащего слоя на высокохромистой стали не требуется большого углеродного потенциала насыщающей атмосферы

По результатам проведенных экспериментальных исследований определены режимы нитроцементации, которые наиболее рационально использовать для получения в диффузионных слоях исследуемых сталей максимального количества карбидной фазы.

Четвертая глава посвящена исследованию износостойкости, механических свойств и стабильности размеров нитроцементованных прецизионных деталей из малоуглеродистых сталей.

Износостойкость нитроцементованных сталей однозначно определяется количеством карбидной фазы в их диффузионных слоях При отсутствии в структуре карбидов (карбонитридов) или при малом их количестве износостойкость определяется твердостью металлической матрицы. Если в первом случае на износостойкость оказывает решающее влияние температура и длительность нитроцементации, способствующей образованию избыточных фаз в диффузионных, слоях то во втором случае на износостойкость оказывает влияние термообработка (закалка и отпуск).

В двухфазных структурах при увеличении содержания карбидов выше 50% наблюдается резкое увеличение износостойкости, что связано с изменением механизма абразивного изнашивания - микрорезание, имеющее место при невысоком содержании карбидов, переходит в микродеформирование, а при очень высоком содержании карбидов вообще прекращается абразивное воздействие на материал.

В этом плане нитроцеменгованная, сталь 18 ХГТ, несмотря на заметно большую глубину диффузионного слоя, уступает высокохромистой стали 20x13, износостойкость которой выше. Для повышения износостойкости стали 18 ХГТ была использована дополнительная нитроцементация при пониженной температуре (650 °С), в результате которой на ее поверхности был получен сплошной карбонитридный слой повышенной твердости (рис. 3). Такая обработка позволила значительно (в 5...10 раз) увеличить износостойкость этой стали при изнашивании в присутствии абразива

РисЗ Микроструктура стали 18ХГТ после двухступенчатой нитроцементации: 880°С, 6ч; закалка в масле; 620сС, Зч (х 300)

Ударная вязкость нитроцементованных сталей определяется, также как и износостойкость, количеством карбонитридов на их поверхности, и, в меньшей степени глубиной диффузионного слоя. При увеличении как глубины нитроцементации, так и содержания карбидов в диффузионных слоях ударная вязкость исследуемых сталей интенсивно снижается.

В работе исследовано влияние температуры нагрева под закалку и температуры отпуска цементованных сталей на износостойкость и ударную вязкость. Установлено, что влияние этих факторов на названные свойства весьма незначительно, что можно объяснить тем, что диффузионные слои занимают в сечении деталей относительно небольшое место на поверхности, а сердцевина, из-за невысокого содержания углерода, не воспринимает закалку. Кроме того и в диффузионных слоях имеются лишь незначительные участки твердого высокоуглеродистого раствора (компонента структуры, воспринимающего закалку), карбиды и карбонитриды, которых в диффузионных слоях большое количество не изменяют своих свойств при термообработке.

Исследовано влияние нитроцементации на стабильность размеров прецизионных изделий. Как известно, на изменение размеров изделий влияют две причины - распад мартенсита в закаленной структуре и превращение остаточного аустенита. Разложение мартенсита приводит к уменьшению размеров, а превращение аустенита, напротив, приводит к увеличению размеров. Эти процессы играют очень большую роль в определении качества прецизионных деталей, изготовленных из высокоуглеродистых инструментальных сталей и подвергнутых традиционной обработке (закалке с низким отпуском).

В цементованных низкоуглеродистых сталях названные факторы не играют решающей роли, поскольку объем твердого раствора, воспринимающего закалку, в их структуре чрезвычайно невелик. Незакаленная сердцевина и карбонитриды на поверхности не подвержены старению (их структура стабильна), поэтому цементованные изделия из

низкоуглеродистых сталей отличаются очень высокой стабильностью размеров, что является одним из главным преимуществом таких сталей

Прецизионные детали топливной аппаратуры ( плунжеры и втулки) в Курском АО «Агромаш» изготавливают из стали ХВГ Их упрочняющая обработка состоит из закалки с температуры 850°С в масле, из обработки холодом при минус 60. 70°С, производимой для стабилизации размеров, и отпуска при температуре 160°С в течении 6 часов. Такая обработка способствует практически полному мартенситному превращению в структуре деталей, стабилизации мартенсита и снятию остаточных напряжений Твердость после такой термической обработки обеих деталей плунжерной пары (плунжера и втулки) составляет 60...65 НЯС, Однако, такая сложная термообработка, хотя и обеспечивает этим деталям весьма высокую твердость, слабо защищает их от абразивного изнашивания, которое имеет место при их эксплуатации

Возможности повышения твердости стали ХВГ, как впрочем и других инструментальных сталей, термической обработки, по-видимому, уже исчерпаны Дальнейшего повышения твердости и, как следствие;-" износостойкости можно достигнут химико-термической обработкой

В АО «Агромаш» была опробована технология изготовления деталей плунжерных пар из малоуглеродистой стали 18ХГТ с упрочнением двух ступенчатой нитроцементации. Плунжеры и втулки были изготовлены по принятой на предприятии технологии механической обработки, после чего эти детали были подвергнуты нитроцементации в комбинированной среде (газовая атмосфера и сажевая обмазка), температура нитроцементации 880°С, длительность 6 часов затем детали закалили с цементационного нагрева в масле и, вместо отпуска, подвергли низкотемпературной нитроцементации в той же комбинированной атмосфере, температура второй ступени нитроцементации 620°С длительность 3 часа.

В результате такой обработке на поверхности как плунжеров так и втулок образовались достаточно глубокие диффузионные слои (0,25 . 0,30 мм) со сложной структурой. На самой поверхности образовались сплошные карбонитридные зоны глубиной до 0,1 мм, под которыми находились зоны насыщенные дисперсными карбидными включениями содержание карбидов в этих зонах составляла около 50%

Твердость упрочненной поверхности плунжеров составляла 65.68 НЯС, втулок 63. 65 НЯС

Опытные плунжерные пары с поверхностным упрочнением испытывали вместе с серийными на лабораторном стенде с добавлением топлива тонко разломотого кварцевого песка (марнеалита) Результаты испытаний представлены в таблице 1

Таблица 1

Величины износов серийных и опытных плунжерных пар после ускоренных испытаний (мкм)___

№ п/п Серийные пары из стали ХВГ № п/п Опытные пары из стали 18ХГТ

Плунжер Втулка Плунжер Втулка

1 6,3 3,7 5 2,4 2,8

2 6,7 4,4 6 3,2 2,4

3 6,1 3,8 7 3,7 3,1

4 5,8 4,8 8. 3,5 2,9

Средн 6,22 4,17 Средн 3,2 2,8

Износ опытных втулок оказался в 1,5 раза меньше, чем серийных, а износ опытных плунжеров- в 1,9 меньше серийных Таким образом, проведенные испытания показали высокую эффективность упрочнения плунжерных пар нитроцементацией и возможность замены дорогих инструментальных сталей дешёвыми конструкционными без ухудшения, качества прецизионных изделий

Основные выводы и результаты

1 На основании выполненных исследований и обобщений разработана технология экологически безопасной нитроцементации прецизионных изделий из малоуглеродистых сталей, легированных карбидообразующими элементами, обеспечивающая повышение их износостойкости, стабильности структуры и размеров

2 Разработан и исследован оптимальный состав пастообразного карбюризатора на основе сажи с добавками желтой кровяной соли и углекислого бария, который обеспечивает образование в диффузионных слоях большого количества карбонитридов как при высоких, так и при низких температурах насыщения

3. Исследовано влияние совокупно действующих факторов нитроцементации на механизм образования карбонитридных фаз в диффузионных слоях, на структуру и свойства нитроцементованных прецизионных деталей.

4 Доказано, что образование большого количества карбонитридов в нитроцементованных слоях низкоуглеродистых сталей обеспечивает им исключительно высокую износостойкость и, в совокупности со стабильной структурой сердцевины, обеспечивает стабильность размеров прецизионных изделий

5 Стендовые испытания плунжерных пар дизельных топливных насосов показали высокую эффективность упрочнения их нитроцементацией и возможность замены дорогих и дефицитных инструментальных сталей дешевыми сталями массового производства для изготовления прецизионных изделий

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах-

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ по ГОСТ' 1 Шаповалова, ЮД Влияние термической обработки на усталостные свойства стали 15Х2НЗМДФТЧА [Текст]/ ЮД. Шаповалова, Д.И. Губин, С.А. Грашков //Вестник Воронежского государственного технического университета ТомЗ.-2007, №11.-131-133

Статьи и материалы конференций

2 Зиборова, Т Н Анализ изнашивания деталей цилиндро- поршневой группы двигателей внутреннего сгорания и перспективы их упрочнения [Текст]/ Т.Н Зиборова, С А Грашков // Совершенствование технологии восстановления деталей и ремонта машин в АПК: Сб.матер. всероссийской научной конференции.- Курск: КГСХА, 2006 - С 92-98

3. Колмыков, Д В. Низкотемпературная нитроцементация железных гальванических покрытий [Текст]/ Д В. Колмыков, В В. Серебровский, А Н Гончаров, АС. Грашков // Инновационные технологии и оборудование машиностроительного комплекса Выпуск 10. Межвузовский Сб.научн. тр -Воронеж: ГОУ ВПО «Воронежский государственный университет», 2007.-С 65-73.

4 Грашков, С.А. Повышение долговечности деталей дизельной топливной аппаратуры нитроцементацией [Текст]/ С.А Грашков // Молодежь и наука, реальность и будущее Матер. I междунар научн.- практ конф - Невинномысск- НИЭУП, 2008 - С. 317-319.

5. Грашков, С А Плунжерные пары дизельных топливных насосов повышенной износостойкости из нитроцементованной стали 18ХГТ [Текст]/ С А Грашков, С В Пикалов, А Н Сивцев, В.И Колмыков, Т.Н Зиборова // Материалы и упрочняющие технологии -2008. Сб. матер. X российской научн - техн конф - Курск. КГТУ, 2008-С. 108-111.

Подписано в печать 21 05.2008. Формат 60 х 84 1/16 Печатных листов 1,0. Тираж 100 экз Заказ 55

Курский государственный технический университет Издательско-полиграфический центр Курского государственного технического университета. 305040, Курск, ул. 50 лет Октября, 94

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ИЗНОС ПРЕЦИЗИОННЫХ ДЕТАЛЕЙ ДИЗЕЛЬНОЙ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ И СПОСОБЫ ИХ УПРОЧНЕНИЯ.

1.1. Особенности изнашивания деталей топливных насосов дизельных двигателей.

L .2. Материалы прецизионных деталей и способы их упрочняющей обработки.

1.3. перспективы использования поверхностного упрочнения карбидами деталей топливной аппаратуры при цементации и нитроцементации.

1.4.ВЫВОДЫ. НАПРАВЛЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

ГЛАВА 2. ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

НИТРОЦЕМЕНГАЦИИ СТАЛЕЙ ДЛЯ ПРЕЦИЗИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ.

2.1. Выбор сталей для исследований. Технология 1 изготовления и упрочнения образцов.

2.2. Методика определения состава, структуры и свойств нитроцементованных слоев прецизионных изделий.

2.3. Определение износостойкости и.ударной вязкости нитроцемен-тованных образцов, измерение макро- и микрогеометрии изделий.

2.4. Математическое планирование эксперимента и обработка экспериментальных данных.

ГЛАВАЗ. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НИТРОЦЕМЕНГАЦИИ НА СТРУКТУРУ И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТАЛЕЙ.

3.1. Анализ процессов насыщения легированных сталей углеродом и азотом в газовых и твердых средах.

3.2. Разработка универсального пастообразного азотисто-углеродного покрытия для низко- и высокотемпературного насыщения сталей.

3.3. Низкотемпературные процессы в нитроцементующей пасте.

3.4. Влияние состава карбюризатора на высокотемпературный процесс.

3.5. Влияние нитроцементации на свойство сталей для прецизионных деталей.

ГЛАВА 4 .ТЕХНОЛОГИЯ УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ПЛУНЖЕРНЫХ ПАР ДИЗЕЛЬНОЙ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ НИТРО-ЦЕМЕНТАЦИЕЙ.

4.1. Анализ существующей технологии изготовления прецизионных деталей.

4.2.Нитроцементация втулок.

4.3. Цементация плунжеров.

4.4. Испытания плунжерных пар.

Прецизионные стальные изделия и прежде всего высокоточные детали дизельной топливной аппаратуры расходуются в массовых количествах. Без прецизионных, изделий немыслимо существование современной техники. Ежегодный расход высокоточных деталей машин, например прецизионных пар1 дизельной? топливной? аппаратуры на комплектацию новых: двигателей и в качестве запасных частей тракторов, исчисляется десятками миллионов:

Наиболее важными критериями оценки качества прецизионных стальных изделий являются^ стабильность их объема и стойкость рабочих поверхностейшро-тив изнашивания. Каждый из этих двух критериев качества при использовании известных упрочняющих: технологий (закалки на максимальную»твердость)-так и высокоточных деталей машин может быть повышен только - в< ущерб другому. С повышением: температуры- отпуска закаленного изделия стабильность структуры и объема повышается, а твердость и стойкость<>против износа1 понижается. Вылеживание мартенситной структуры; при комнатной: температуре: хотя? и сопровождается: старением ( уменьшением объема); без заметной: потери твердо-стщ но процесс: этот протекает очень медленно. Последнее обстоятельство не-приемлимо для. массового производства:

Прецизионные пары топливной: аппаратуры: изготовляют с высокой точностью и чистотой поверхности: Согласно ГОСТу на плунжерные пары, некруг-лость рабочих цилиндрических поверхностей плунжера: и втулки не должна превышать 0;5 мкм, конусообразность, внутренней цилиндрической поверхности втулки и цилиндрической поверхности плунжера на каждые 20 мм длины поверхности не должна превышать 0,6 мкм; диаметральный зазор между сопрягающимися цилиндрическими^ поверхностями плунжер и втулки: диаметром- до 10 мм должен быть не менее 0,6 мкм. Шероховатость сопрягающихся поверхностей плунжера и втулки должна быть 0,1.0,3 мкм. Ресурс:плунжерных пар до их замены должен быть не менее 5000'Ч^.а гарантийная наработка-для современных дизелей не менее 3000ч.

В Курском АО "Агромаш" была разработана и внедрена в производство -технология высокотемпературной нитроцементации прецизионных пар дизельной топливной аппаратуры, изготовляемых из высокоуглеродистых инструментальных сталей (ХВГ, ШХ15), обеспечивающая увеличение их долговечности в 1,5-2 раза за счет повышения абразивной износостойкости, в результате насыщения поверхностных слоев деталей цементитом. Однако эта технология долго на заводе не продержалась, из-за использования при нитроцементации высокотоксичного вещества — триэтаноламина.

Входящий в состав карбюризатора триэтаноламин N(C2H40H)3 при диссоциации выделяет в цементационной печи черезвычайно ядовитое соединение -цианистый водород HCN. В основном он разлагается в печи, однако частично сохраняется при дожигании отходящих из печи газов. При массовом производстве, требующем» большого' расхода триэтаноламина, в атмосферу цеха может попадать достаточно большое количество^ ядовитых веществ, делающих это производство опасным с экологической точки зрения.

В настоящей диссертации поставлена цель разработать технологию нитроцементации низколегированных сталей цементацией, которая* обеспечивала бы возможность значительного повышения долговечности прецизионных стальных изделий за счет получения диффузионных слоев с большим содержанием высокотвердых карбонитридных фаз. Кроме того, в работе была представлена и другая задача — заменить высокоуглеродистые инструментальные стали, из которых традиционно изготавливаются детали топливной аппаратуры дизелей, на низкоуглеродистые стали (типа 18ХГТ), которым с помощью интенсивного насыщения азотом и углеродом будет обеспечена повышенная износостойкость. Такая замена будет выгодна во-первых из экономических соображений (сталь массового производства 18ХГТ стоит в 1,5.2 раза меньше, чем инструментальная сталь ХВГ), но самое главное — низкоуглеродистые стали могут обеспечить более высокую стабильность прецизионных деталей.

Учитывая, что в настоящее время начался бурный подъем отечественного сельского хозяйства, настоящая работа, посвященная повышению качества тракторов, является актуальной. Причем с течением времени ее актуальность будет повышаться.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. На основании выполненных исследований и обобщений разработана технология экологически безопасной нитроцементации прецизионных изделий из малоуглеродистых сталей, легированных карбидообразующими элементами, обеспечивающая повышение их износостойкости, стабильности структуры и размеров.

2. Разработан и исследован оптимальный состав пастообразного карбюризатора на основе сажи с добавками желтой кровяной соли и углекислого бария, который обеспечивает образование в диффузионных слоях большого количества карбонитридов как при высоких, так и при низких температурах насыщения.

3. Исследовано влияние совокупно действующих факторов нитроцементации на механизм образования карбонитридных фаз в диффузионных слоях, на структуру и свойства нитроцементованных прецизионных деталей.

4. Доказано, что образование большого количества карбонитридов в нитроцементованных слоях низкоуглеродистых сталей обеспечивает им исключительно высокую износостойкость и, в совокупности со стабильной структурой сердцевины, обеспечивает стабильность размеров прецизионных изделий.

5. Стендовые испытания плунжерных пар дизельных топливных насосов показали высокую эффективность упрочнения их нитроцементацией и возможность замены дорогих и дефицитных инструментальных сталей дешевыми сталями массового производства для изготовления прецизионных изделий.

1. Переверзев В.М. Диффузионная карбидизация стали. Воронеж: Изд-во Воронежского ун-та, 1977. 91с.

2. Сергеев В.В., Фридман В.Б., Егоршина Т.В. Повышение износостойкости и коррозионной стойкости плунжерных пар топливных насосов // Металловедение и термическая обработка металлов. 1988. №6. С. 6-8.

3. Лебедев Б.И., Ярков В.А. Повышение долговечности прецизионных деталей дизельной топливной аппаратуры. М.: Машиностроение, 1965. 120 с.

4. Антипов В.В. Износ прецизионных деталей и нарушение характеристик топливной аппаратуры дизелей. М.: Машиностроение, 1972. 149 с.

5. Честнов А.Л. Износостойкость калибров. М.: Изд-во АН СССР, 1957. 136 с.

6. Журавлев В.Н., Николаева О.И. Машиностроительные стали: Справочник. М.: Машиностроение, 1981. 392 с.

7. Козловский И.С., Оловянников В.А., Зинченко В.М. Критерий оценки качества и основы рационального выбора цементуемых и нитроцемен-туемых • сталей // Металловедение и термическая обработка металлов. 1981. №3. С. 2-9.

8. Averbach B.L., Kohen М., Fletcher S.G. Decomposition of Martensite and Aus-tenite at room temperature // Transaction of American Society for Metals. 1948.V.XL.P. 782.

9. Averbach B.L., Kohen M. Isothermal Decomposition of Martensite and Retained Austenite // Transaction of American Society for Metals. 1949. V.XLI. P. 1042.

10. Месышн B.C. Основы легирования стали. M.: Металлургия, 1964. 648 с.

11. И. Архангельский И.М. и др. Исследование стабилизирующего отпуска деталей дизельной топливной аппаратуры // Тр. / ЦНИТА. 1972. Вып. 52. С. 50-53.

12. Переверзев В.М., Колмыков В.И. Влияние режимов цементации и последующей закалки на склонность к разрушению стали ХВГ // Металловедение и термическая обработка металлов. 1979. №1. С. 16-18.

13. Гюлиханданов E.JL, Семенова Л.М., Шапочкин В.И. Влияние высокотемпературной нитроцементации на структуру, фазовый состав и свойства низколегированных сталей // Металловедение и термическая обработка металлов. 1984. №4. С. 10-14.

14. Переверзев В.М., Бартеньев В.М., Белан А.П., Архангельский И.М., Бреслав М.Г. Повышение износостойкости плунжерных пар тракторных дизелей цементацией // Тр. / ЦНИТА. 1974. Вып. 63. С. 55-57.

15. Переверзев В.М., Овчаренко М.Д., Толстой А.А. Применение диффузионной карбидизации стали в условиях массового производства // Тез. докл. науч.-техн. симпозиума МиТОМ 77. М.; 1977. С. 138-141.

16. Тылкин М.А. Справочник термиста ремонтной службы. М.: Металлургия, 1981.648 с.

17. Переверзев В.М. и др. Цементация хромистых сталей в пастообразном карбюризаторе // Прогрессивные методы химико-термической обработки. М.: Машиностроение, 1979. С. 82-88.

18. Nakamura М., Gurland J. The fracture toughness of WC-Co two-phase alloys a preliminary model//Met. Trans. 1980. All. №1. P. 141-146.

19. Larsen-Basse F., Koyanagi E.T. Abrasion of WC-Co Alloys by quartz // Trans. AYME. J. Lubric. Technol. 1979. 101. №2. P. 209-211.

20. Landau L. A note on the relation between flow stress and microstructure of WC-Co cemented carbides // Icand. J. Met. 1977. 6. №2. P. 90-91.

21. Chermant J.L. Osterstock F. Fracture toughness and fracture of MC-Co composites//.!. Mater. Sci. 1976. 11. P. 1939-1951.

22. Колмыков В.И., Переверзев В.М., Репина Л.Д. Эффективность диффузионной карбидизации шнековых буровых долот // Технология и. техника разработки железорудных месторождений КМА. Воронеж: Изд-во Воронежского ун-та, 1982. С. 73-77."

23. Переверзев В.М., Колмыков В.И., Воротников В.А. и др. Влияние карбидов на структуру и твердость цементованных слоев // Науч.-техн. региональная конф. "Материалы и упрочняющие технологии 92": Сб. Курск, 1992. С. 41-42.

24. Переверзев В.М., Колмыков В.И., Воротников В.А., Белан А.А. Влияние карбидов на стойкость цементованных сталей к изнашиванию в кварцевом абразиве // Металловедение и термическая обработка металлов. 1990. №4. С. 45-48.

25. Яценко А.И. и др. О микронеоднородности первичного цементита в железоуглеродистых сплавах // Изв. высш. учеб. заведений. Черная металлургия. 1973. №10. С. 132.

26. Бунин К.П. и др. О химической микронеоднородности эвтектического цементита в белом чугуне // Изв. высш. учеб. заведений. Черная металлургия. 1975. №3. С. 145-148.

27. Храпов А .Я. и др. Исследование особенностей строения цементита в стали и чугуне методом Мессбауера // Изв. высш. учеб. заведений. Черная металлургия. 1973. №6. С. 122-125.

28. Храпов А.Я. и др. О цементите // Металловедение и термическая обработка металлов. 1976. №9. С. 12-15.

29. Гольдшмидт Х.Д. Сплавы внедрения. М.: Мир, 1971. Вып. 1. 424 с.

30. Григорович В.К. Влияние легирующих элементов на устойчивость и гра-фитизацию чугуна//Литейное производство. 1964. №12. С. 27.

31. Таран Ю.Н., Новик В.И. Строение цементита белого чугуна // Литейное производство. 1967. №1. С. 34.

32. Новик В.И., Таран Ю.Н. Структуры межатомных взаимодействий в карбидах системы Fe-Mn-C // Известия АН СССР. Сер. неорганические материалы. 1977. 13. №6. С. 1013-1017.

33. Розанов А.Н. Твердость цементита // В кн.: Металловедение и термическая обработка. М.: Металлургиздат, 1954. Вып.1. С. 149-155.

34. Богачев И.Н., Рожкова СБ. О твердости цементита // Литейное производство. 1960. №5. С. 34.

35. Фомичев О.И., Никитченко В.К. О пластической деформации цементита // Физика металлов и металловедение. 1971. Т. 31. №4. С. 891-896.

36. Богачев И.Н., Ветрова Т.С. Исследование цементита в деформированном белом чугуне II Изв. высш. учеб. заведений. Черная металлургия. 1975. №12. С. 111-114.

37. Богачев И.Н., Ветрова Т.С. Исследование высокотемпературной деформации цементита // Проблемы металловедения и физики металлов. М.: Металлургия, 1976. №З.С. 231-235.

38. Богачев И.Н., Ветрова Т.С. Исследование пластичности белого чугуна // МиТОМ. 1976. №6. С. 40-42.

39. Anand L., Gurland J. Effect of internal boundaries on the yield strengths of spheroidized steels // Met. Trans. 1976. A7. №2. P. 191-197.

40. Elwell D.W.I., Higginson G.M., Harding R.A. Erosion-corrosion behaviour of alloyed cast irons//World Pumps. 1988.№266.P. 309-311.

41. Yang G.H., Garrison W.M. A comparison of microstructural effects on two-body and three-body abrasive wear // Wear. 1989. №1. P. 93-103.

42. Siycke I., Sproge L. Kinetics of the gaseous nitrocarburizing process // Surface Eng. 1989. 5. №2. P. 125-140.

43. Колмыков В.И., Переверзев B.M., Воротников B.A. Стойкость цемен-титсодержащих диффузионных слоев против изнашивания кварцевым абразивом // Химико-термическая обработка металлов и сплавов / Белорусский политехи, ин-т. Минск, 1981. С. 85-86.

44. Переверзев В.М., Колмыков В.И., Воротников В.А. Влияние карбидов на стойкость цементованных сталей к изнашиванию в кварцевом абразиве // Металловедение и термическая обработка металлов. 1990. №4. С. 45-47.

45. Wang A.G., Hutchings I.M. The number of particle contacts in two-body abrasive wear of metals by coasted abrasive papers // Wear. 1989. 129. №1. P. 23-25.

46. Шубин Р.П., Гринберг M.JI. Нитроцементация деталей машин. М.: Машиностроение, 1975. 208 с.

47. Ytill F.A., Thild H.C. Predicting carbyrising data // Heat, treat. Metalls. 1978. 5. №3. P. 67-72.

48. Шапочкин В.И., Семенова JI.M. Исследование "темной составляющей" в нитроцементованных слоях // Изв. высш. учеб. заведений. Черная металлургия. 1985. №5. С. 125-129.

49. Козловский И.С. Химико-термическая обработка шестерен. М.: Машиностроение, 1970. 232 с.

50. Переверзев В.М., Колмыков В.И. О природе повышенной склонности хромистых сталей к карбидообразованию при цементации // Известия АН СССР. Сер. металлы. 1980. С. 197-200.

51. Переверзев В.М., Колмыков В.И. Влияние легирующих элементов на кар-бидообразование в железе и стали в процессе цементации // Металловедение и термическая обработка металлов. 1981. №8. С. 11-14.

52. Fang L., Rao Q., Zhou Q. Abrasive wear resistance of chromium family of write cast iron // Wear. Mater.: Int. Conf., Houston. Tex. Apr. 5-9, 1987. Vol.2. New York (N.Y.), 1987. P. 733-741.

53. Nishizawa Taiji, Uhrenins Bjorn. A thermodynamic study of the Fe-Cr-C system at 1000°C // Scand. J. Met. 1977, 6. №2. P. 67-73.

54. Переверзев В.М., Колмыков В.И. Влияние ванадия, хрома и марганца на окисление стали при цементации // Изв. высш. учеб. заведений. Черная металлургия. 1980. №1. С. 113-115.

55. Переверзев В.М., Росляков И.Н., Колмыков В.И. Роль стефановского потока в образовании и росте карбидной пленки при цементации марганцовистой стали // Известия АН СССР. Сер. металлы. 1983. №6. С. 176179.

56. Салтыков С.А. Стереометрическая металлография. М.: Металлургия, 1970. 375 с.

57. Лев И.Е. Карбидный анализ чугуна. М.: Металлургиздат, 1962. 180 с.

58. Миркин Л.И. Справочник по рентгеноструктурному анализу поликристаллов. М.: Физматгиз, 1961. 863 с.

59. Миркин Л.И. Рентгеноструктурный контроль материалов. М.: Машиностроение, 1981. 134 с.

60. Хрущов М.М., Бабичев М.А. Абразивное изнашивание. М.: Наука, 1970. 252 с.

61. Хрущев М.М. и др. Износостойкость и структура твердых наплавок. М.: Машиностроение, 1971. 95 с.

62. Тихомиров В.Б. Планирование и анализ эксперимента. М.: Легкая индустрия, 1974: 263 с.

63. Ермолов Л.С, Кряжков В.М., Черкун В.Е. Основы надежности сельскохозяйственной техники. М.: Колос, 1974. 223 с.

64. Кассандрова О.Н. Обработка результатов наблюдений. М.: Наука, 1970. 104 с.

65. Лахтин Ю.Н., Арзамасов Б.Н. Химико-термическая обработка металлов. М.: Металлургия, 1985. 426 с.

66. Григорович В.К., Волкова P.M., Боженов В.А., Мостиславский З.Я. Газовая нитроцементация высокоуглеродистых сталей // Металловедение и термическая обработка металлов. 1981. №11. С. 17-19.

67. Эстрин Б.М. Взаимосвязь каталитической активности поверхности металла со скоростью науглероживания гамма-железа в неравновесной газовой смеси CH4-H2-N2 // Металловедение и термическая обработка металлов. 1989. №2. С. 42-42.

68. Кальнер В.Д., Юрасов В.А. Современные методы цементации и нитроцементации // Металловедение и термическая обработка металлов. 1973. №9. С. 23-26.

69. Найда Н.Е., Малеев В.Д., Уханова СП. Оптимальные режимы цементации в эндогазе деталей из стали 16ХЗНВМФБ // Металловедение и термическая обработка металлов. 1990. №7. С. 22-24.

70. Глинер Р.Е. Особенности цементации стали в контролируемой атмосфере // Металловедение и термическая обработка металлов, 1975. №8. С. 12-14.

71. Моисеев Б.А., Брунзель Ю.М., Шварцман А.А. Кинетика науглероживания в эндотермической атмосфере // Металловедение и термическая обработка металлов. 1979. №6. С. 24-27.

72. Леонидова М.Н., Шварцман Л.А., Шульц Л.А. Физико-химические основы взаимодействия металлов с контролируемыми атмосферами. М.: Металлургия, 1980. 264 с.

73. Есин О.А., Гельд В.П. Физическая химия пирометаллургических процессов. 4.1. Свердловск: Металлургиздат, 1962.

74. Зинченко В.М., Георгиевская Б.В., Оловянников В.А., Кузнецов В.В. Новые способы газовой цементации и нитроцементации // Металловедение и термическая обработка металлов. 1984. №10. С. 51-57.

75. Зинченко В.М., Георгиевская Б.В., Оловянников В.А., Кузнецов В.В. Технологические процессы цементации и нитроцементации / НИИТавто-пром М., 1982. 122 с.

76. Райцес В.Б. Технология химико-термической обработки на машиностроительных заводах. М.: Машиностроение, 1965.

77. Елютин В.П., Павлов Ю.А., Поляков В.П., Шеболдаев СБ. Взаимодействие окислов металлов с углеродом. М.: Металлургия, 1976. 360 с.

78. Металловедение и термическая обработка стали и чугуна: Справочник / Под ред. акад. Н.Т.Гудцова. М.: Металлургиздат, 1957. 1204 с.

79. Термическая обработка в машиностроении: Справочник / Под ред. Ю.М.Лахтина, А.Г.Рахштадта. М.: Машиностроение, 1980. 783 с.

80. Клышников СТ., Кирнос И.В., Кукуй Б.Г. Регулирование углеродного потенциала атмосферы в печах при химико-термической обработке стальных изделий // Теплотехника основных металлургических переделов. М.: Металлургия, 1984. С. 82-86.

81. Савинцев М.И. Диффузионное насыщение в электротермическом псев-доожиженном слое // Металловедение и термическая обработка металлов. 1990. №11. С. 29-32.

82. Мовчан В.И., Педан Л.Г., Герасименко В.П. Рост карбидных волокон при диффузионном науглероживании железных сплавов // Металловедение и термическая обработка металлов. 1983. №9. С. 19-21.

83. Мовчан В.И., Педан Л.Г., Иваница В.И. Формирование направленных ау-стенитно-карбидных структур при науглероживании сложнолегированных сталей // Металловедение и термическая обработка металлов. 1990. №8. С. 12-14.

84. Девочкин О.В., Воронцов ЕС, Филонов В.Н. Влияние предварительного окисления на процесс цементации стали // Изв. высш. учеб. заведений. Черная металлургия. 1975. №10. С, 18-21.

85. Хрущев М.С. О механизме взаимодействия окислов металлов с углеродом // Изв. высш. учеб. заведений. Черная металлургия. 1977. №2. С. 13-17.

86. Переверзев В.М., Росляков И.Н. Кинетика диффузионного роста цемен-титных частиц в аустените при цементации хромистой стали // Известия АН СССР. Сер. металлы. 1986. №3. С. 194-196.

87. Верятин У.Д. и др. Термодинамические свойства неорганических веществ. М.: Атомиздат, 1965. 460 с.

88. Гудремон Э. Специальные стали. М.: Металлургия, 1966. Т.1. 736 с.

89. Минкевич А.Н. Химико-термическая обработка металлов и сплавов. М.: Машиностроение, 1965. 492 с.

90. Куликов И.С., Ростовцев СТ., Григорьев Э.Н. Физико-химические основы процессов восстановления окислов. М.: Наука, 1978. 136 с.

91. Куликов И.С. Диссоциация окиси углерода // Известия АН СССР. Сер. металлы. 1975. №2. С. 7-15.

92. Куликов И.С. Термическая диссоциация соединений. М.: Металлургия, 1969. 574 с.

93. Щербединский Г.В., Земский СВ., Шумаков А.И., Переверзев В.М. Определение коэффициентов диффузии углерода в аустените с учетом его стока в карбидные включения при цементации // Заводская лаборатория. 1977. №6. С 704-706.

94. Щербединский Г.В., Шумаков А.И., Земский СВ., Переверзев В.М. Влияние диффузионного перераспределения хрома на износостойкостьцементованной стали 3X13 // Металловедение и термическая обработка металлов. 1977. №1. С. 62-65.

95. Суровцев А.П., Щербединский Г.В. Диффузия углерода в высоколегированном аустените // Известия АН СССР. Сер. металлы. 1975. №3.1. С. 231-236.

96. Ляхович Л.С, Воронин В .Г., Ростовцев А.Н. Влияние хрома на глубинуи свойства цементованного слоя низкоуглеродистой стали // Металловедение и термическая обработка металлов. 1975. №8. С. 9-12.

97. Моисеев Б.А., Брунзель Ю.М. Влияние легирующих элементов на содержание углерода при реставрационном науглероживании стали // Специальные стали и сплавы. М.: Металлургия, 1975. С. 52-55.

98. Артингер И. Инструментальные стали и их термическая обработка. М.: Металлургия, 1982. 312 с.

99. Дукаревич И.С. Исследование влияния технологических факторов на сопротивление цементованных сталей разрушению при статическом изгибе // Металловедение и термическая обработка металлов. 1987. №10. С. 32-36.

100. Козловский И.С, Маневский СЕ., Казачков В.А. Влияние условий закалки на структуру слоя и противозадирную стойкость цементованной стали // Металловедение и термическая обработка металлов. 1980. №6. С 7-11.

101. Переверзев В.М., Бартеньев В.М. Влияние способа цементации на распределение закалочных остаточных напряжений в стали ХВГ // Химико-термическая обработка металлов и сплавов / Белорусский политехи, ин-т. Минск: 1977. С. 66-68.

102. Нахимов Д.М. Структура и свойства термически обработанной стали / Моск. механич. ин-т, М., 1951. 147 с.