ПРОЦЕС ВАКУУМНОГО АКТИВОВАНОГО ДИФУЗІЙНОГО ХРОМУВАННЯ СТАЛЕЙ 15Х12ВНМФ і 20Х1М1Ф1ТР

Сергій Руденький; Микола Карцев; Олександр Корнєєв; Олексій Кунченко; Юрій Кунченко; Володимир Маринін; Володимир Коваленко; Маргарита Бортницька; Тетяна Рижова; Ігор Ляшенко; Людмила Мартиненко

doi:10.15407/scine18.02.066

Автор(и)

Сергій Руденький Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України https://orcid.org/0000-0002-5994-8280
Микола Карцев Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України https://orcid.org/0000-0003-4470-1100
Олександр Корнєєв Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України https://orcid.org/0000-0001-9016-1737
Олексій Кунченко Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України https://orcid.org/0000-0002-4515-5669
Юрій Кунченко Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України https://orcid.org/0000-0002-5213-1016
Володимир Маринін Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України https://orcid.org/0000-0001-5417-7029
Володимир Коваленко Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України https://orcid.org/0000-0002-0223-0446
Маргарита Бортницька Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України https://orcid.org/0000-0001-7573-3944
Тетяна Рижова Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України https://orcid.org/0000-0003-1110-2267
Ігор Ляшенко Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України https://orcid.org/0000-0002-7346-3589
Людмила Мартиненко Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України https://orcid.org/0000-0001-9553-9954

DOI:

https://doi.org/10.15407/scine18.02.066

Ключові слова:

вакуумне хромування, сталь 15Х12ВНМФ, сталь 20Х1М1Ф1ТР, жаростійкість, дифузійний шар

Анотація

Вступ. Сталі 15Х12ВНМФ і 20Х1М1Ф1ТР використовують в машинобудуванні як матеріал деталей турбін, для підвищення робочих температур яких необхідно поліпшити жаростійкість їхньої поверхні.
Проблематика. Підвищення корозійної стійкості поверхні сталей можливо через нанесення захисного шару. Однозначно сказати, яке покриття й метод його формування на конкретній сталі забезпечить достатнє підвищення жаростійкості поверхні цього матеріалу, практично неможливо. Раніше сталі 15Х12ВНМФ і 20Х1М1Ф1ТР не захищали методом вакуумного хромування в парах хлористого натрію.
Мета. Дослідити процес вакуумного активованого хромування сталей 15Х12ВНМФ і 20Х1М1Ф1ТР і його вплив на характеристики зразків з них.
Матеріали й методи. Зразки для досліджень виготовляли зі сталей 15Х12ВНМФ і 20Х1М1Ф1ТР. Випробування на кавітаційне й абразивне зношування провадили на стендах, а на жаростійкість — в муфельній печі на повітрі. Для досліджень поверхні зразків використовували металографічні методи й рентгенофлуоресцентний аналіз (РФА).
Результати. Зразки зі сталей15Х12ВНМФ і 20Х1М1Ф1ТР хромували методом вакуумного насичення в парах хлористого натрію при температурах 1070 і 1100 °С та тривалості процесу 4 і 10 год. Встановлено, що після хромування при кавітаційному і абразивному діянні зразки із цих сталей за зносостійкістю дещо поступаються вихідним зразкам. З’ясовано, що при хромуванні зразків на їхній поверхні утворюється дифузійний шар товщиною 50—130 мкм залежно від умов обробки. Вміст хрому в поверхневому шарі досліджуваних сталей змінюється, відповідно, в межах 56—82 ваг. % і 81—93 ваг. %, залежно від параметрів процесу насичення. Проведено порівняльні випробування цих зразків на жаростійкість на повітрі при температурі 900 °С. Встановлено, що жаростійкість хромованих зразків значно перевершує стійкість вихідних.
Висновки. Дослідження процесу вакуумного активованого хромування зразків зі сталей 15Х12ВНМФ і 20Х1М1Ф1ТР показали, що така обробка значно підвищує жаростійкість цих матеріалів порівняно з вихідними.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

Dubinin, G. N. (1964). Diffusion chrome of alloys. Moscow: Mechanical Engineering. 451 р. [in Russian].

Patent of Ukraine N 98074. Zmij V. I., Kartmazov G. M., Rudenki S. G. Method for diffuse saturation of product surfaces [in Ukrainian].

Patent of Ukraine N 98087. Zmij V. I., Kartmazov G. M., Rudenki S. G. Device for diffusion saturation of surfaces of products in a vacuum [in Ukrainian].

Kovalenko, V. I., Marinin, V. G. (2008). Strength of surface layers of zirconium alloys and vacuum-arc coatings under microshock. Problems of Atomic Science and Technology, 1, 77-80 [in Russian].

Belous, V. A., Ishchenko, G. I., Kovalenko, V. I., Martynenko, L. I., Marinin, V. G. (2018). Investigation of the erosion of the surface layer of blade steel 15Kh11MF under microshock action. Problems of Atomic Science and Technology, 2, 119- 124 [in Russian].