Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


ѕлазменное легирование поверхностных слоев металла




 

ќдной из разновидностей плазменного поверхностного упрочнени€ €вл€етс€ легирование поверхностного сло€ металла из твердой, жидкой и газовой фазы [24-26].

ѕлазменное поверхностное легирование из газовой фазы

¬ работе, [24] исследован процесс плазменного поверхностного упрочнени€ с применением активных плазмообразующих газов на низкоуглеродистых конструкционных стал€х. ¬ общем виде механизм упрочнени€ можно представить следую≠щим образом: при нагреве поверхностного сло€ азотосодержащей плазменной стру≠ей (дугой) происходит насыщение металла азотом из плазмы. ѕри последующем скоростном охлаждении образуютс€ заключенные структуры, легированные азотом. ѕлазменное азотирование из газовой фазы проводитс€ как с оплавлением поверхно≠сти так и без оплавлени€ [24].  роме азотировани€ возможно проводить цементацию, нитроцементацию [21, 24, 42,43].

”становлено [24], что при 60 % добавке азота к аргону начинает протекать процесс азотировани€. Ќа поверхности стали 20 образуетс€ диффузионный слой со структурой γ1- фазы (Fe4N) и азотистой α - фазы, рис. 2.32. ќднако наиболее интенсивно поверхностный слой насыщаетс€ азотом при 80-100 % содержании азота в плазмообразующем газе. ¬ результате чего формируетс€ слой внутреннего азотиро≠вани€ прот€женностью 0,02-0,04 мм.  роме стали 20, 45 в работе [24] исследовалась сталь 9’‘. ќбработка стали 9’‘ плазменной струей (100 % азота) приводит к перераспределению легирующих элементов V,—r, ћn. Ќаиболее интенсивное пере≠распределение происходит в центре упрочненной зоны, так содержание марганца

повышаетс€ до 1,5% (0,45 в исходном), хрома до 0,83 % (0,6 % в исходном), ванади€ до 0,31 (0,25 в исходном). –ентгенофазовый анализ показал наличие цементита, высокоазотистых нитридов Fe2N нитридов хрома при18 % содержании остаточного аустенита.

ѕри упрочнении плазмой сложного состава (80 % N2 +10 %јr+ 10 % —ќ2) со≠держание углерода в поверхностной зоне карбонитридного сло€ полученного на стали 20, достигает 0,3 % [24]. “олщина карбидной зоны 0,03-0,04 мм, а микротвер≠дость 7800-8000 ћѕа при общей глубине упрочненного сло€ 0,8 мм. ѕо мнению [24] в упрочненном слое также возможно образование оксикарбонитридной фазы.

ѕри обработке стали 20 азотосодержащей плазменной струей с оплавлением поверхности упрочненный слой имеет структуру ε и γ ́- фаз, соответствующих твердому раствору на базе нитридов Fе2N и Fе4N, рис.2.33. ѕри травлении этот слой вы€вл€етс€ в виде светлой полоски, толщиной ≈ 0,1 мм с микротвердостью 6200-6500 ћпа. Ќиже поверхностного сло€ располагаетс€ диффузионна€ зона со структурой γ ́- фазы (Fе4N) и α - фазы, где наблюдаетс€ провал микротвердости до 4200-3800 ћпа. Ќепосредственно к диффузионному слою премыкает нетрав€≠щийс€ слой с аномально высокой микротвердостью 12500-13000 ћпа. Ёто св€зано с увеличением содержани€ углерода в этом слое, по сравнению с основным металлом, рис. 2.34. ”величение содержани€ углерода способствует повышению устойчивости аустенита при охлаждении и, как следствие, образование карбидного мартенсита инебольшого количества остаточного аустенита (≈7 %), рис.2.35. ќбща€ глубина упроч≠нени€ составила 0,8 мм., а азотированного сло€ Ц 0,35 мм.

 

–ис. 2.32. –аспределение микротвердости по глубине азотированного сло€ (а) и рентгенограмма поверхностной нитридной зоны на стали 20 (без оплавлени€)

–ис. 2.33. –аспределение микротвердости по глубине азотированного сло€ (а) и рентгенограмма поверхностной нитридной зоны (б) на стали 20 (с оплавлением поверхности)

 

–ис. 2.34. –аспределение углеродов в упрочненном слое стали 20 при обработке азотной плазменной струей (с оплавлением поверхности)

–ис. 2.35. –ентгенограмма зоны внутреннего азотировани€ на стали 20 при обработке азотной плазменной струей с оплавлением поверхности

ƒальнейшее увеличение мощности плазменной азотосодержащей струи при упрочнении с оплавлением поверхности вызывает интенсивное порообразование. ѕроисходит Ђазотное кипениеї ванны расплавленного металла, что св€зано с уве≠личением скорости поглощени€ азота поверхностью из плазмы (предел растворимо≠сти азота в стали наступает почти мгновенно [24].

–аспределение содержани€ азота по глубине диффузионных слоев снижаетс€ от поверхности к сердцевине основного металла, рис.2.36.

¬ работе [24] определены величины и знак остаточных напр€жений после плазменного азотировани€ стали 20,9’‘. ћаксимальные сжимающие напр€жение зафиксированы в зоне нитридных фаз (на глубине 30 мкм).

 

–ис. 2.36. –аспределение содержани€ азота по глубине азотированного сло€ на стали 20

1. обработка без оплавлени€

2. обработка с оплавлением





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-05-07; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 748 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

ƒаже страх см€гчаетс€ привычкой. © Ќеизвестно
==> читать все изречени€...

2236 - | 1958 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.007 с.