Исследование распределения хрома в диффузионном слое при хромировании стали 35Х2Н3
Автор: Шабурова Юлия Дмитриевна, Шабурова Наталия Александровна, Пашкеев Игорь Юльевич
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия @vestnik-susu-metallurgy
Рубрика: Металловедение и термическая обработка
Статья в выпуске: 1 т.22, 2022 года.
Бесплатный доступ
Анализ научной литературы показал, что диффузионное насыщение двух и более элементов поверхности сплавов остается малоизученным из-за сложности пробоподготовки и последующего анализа образцов, и остается актуальной задачей современной науки. Применение новой методики определения концентрации химического элемента при химико-термической обработке сплавов существенно облегчит теоретическое изучение процессов диффузии в сплавах и практическое применение диффузионного насыщения. В статье описана новая методика определения концентрации хрома при диффузионном хромировании стали. Показаны возможности новой методики на примере диффузионного насыщения хромом стали 35Х2Н3. Принцип методики заключается в следующем: полученные образцы после хромирования стали разрезаются поперек продольной оси; из них изготавливаются шлифы; проводится исследование диффузионного слоя с торца образца на растровом электронном микроскопе. Методика анализа, предлагаемая в данной работе, основана на возможностях растровой электронной микроскопии (РЭМ), а именно рентгеноспектрального микроанализа (РСМ) диффузионных слоев поперек сечения (локальное определение химического состава вещества). Контроль элементного состава диффузионного слоя проводили на универсальном сканирующем (растровом) электронном микроскопе JEOL JSM-6460 LV. В ходе работы исследовано распределение хрома в поверхностном слое стали 35Х2Н3. Получен плотный, без пор, поверхностный рабочий слой с содержанием хрома от 100 до 2 %, толщиной до 62 мкм. Определен коэффициент диффузии хрома в α-фазе, который составил DCr = 6,3•10-14 м2/с, и в γ-фазе - DCr = 3,7•10-15 м2/с. Определена микротвердость хромированного слоя, которая составила в среднем 1369 HV300.
Коэффициент диффузии хрома, распределение хрома в слое, сталь 35х2н3, методика исследования
Короткий адрес: https://sciup.org/147236547
IDR: 147236547 | DOI: 10.14529/met220103
Список литературы Исследование распределения хрома в диффузионном слое при хромировании стали 35Х2Н3
- Дубинин Г.Н., Корицкий В.Г., Веселовский И.М. Диффузия хрома, ванадия и марганца в поверхностные слои стали из газовой среды // Журнал технической физики. 1953. Т. 23, вып. 10. С. 1751–1760.
- Дубинин Г.Н. Диффузионное хромирование сплавов. М.: Машиностроение, 1964. 450 с.
- Дубинин Г.Н. Хромирование стали. М.: Металлургиздат, 1950. – 58 с.
- Гуляев А.П., Дубинин Г.Н. Хромирование стали в газовой среде // Вестник машиностроения. 1945. № 5. С. 5–10.
- Прогрессивные методы химико-термической обработки / под. ред. Г.Н. Дубинина, Я.Д. Когана. М.: Машиностроение, 1979. 184 с.
- Минкевич А.Н. Химико-термическая обработка металлов и сплавов. М.: Машиностроение, 1965. 493 с.
- Минкевич А.Н. Химико-термическая обработка стали. М.: Машгиз, 1950. 433 с.
- Минкевич А.Н., Борздыка А.М. Химико-термические методы повышения жаростойкости и кислотоупорности стали. М.: Тип. им. Воровского, 1944. 44 с. (Госплан СССР. Институт технико-экономической информации. № 11).
- Криштал М.А. Диффузионные процессы в железных сплавах. М.: Металлургиздат, 1963. 278 с.
- Многокомпонентные диффузионные покрытия / Л.С. Ляхович, Л.Г. Ворошнин, Г.Г. Панич, Э.Д. Щербаков. Минск: Наука и техника, 1974. 288 с.
- Гуляев А.П. Металловедение. 5-е изд., перераб. М.: Металлургия, 1977. 647 с.
- Гуляев А.П. Термическая обработка стали. М.: Машгиз, 1960. 496 с.
- Попов А.А. Теоретические основы химико-термической обработки стали. Свердловск: Металлургиздат, 1962. 120 с.
- Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов. 3-е изд., перераб. И доп. М.: Металлургия, 1983. 360 с.
- Химико-термическая обработка металлов и сплавов: справ. / Г.В. Борисенок, Л.А. Васильев, Л.Г. Ворошнин и др. М.: Металлургия, 1981. 424 с.
- Процессы взаимной диффузии в сплавах / И.Б. Боровский, К.П. Гуров, И.Д. Марчукова, Ю.Э. Угасте. М.: Наука, 1973. 360 с.
- Шиняев А.Я. Диффузионные процессы в сплавах. М.: Наука, 1975. 228 с.
- Архаров В.И. Газовое хромирование. Свердловск: Изд-во Урал. филиала Акад. Наук СССР, 1945. 76 с. (Труды Института металлофизики и металлургии. Вып. 4).
- Горбунов Н.С. Диффузионные покрытия на железе и стали. М.: Академиздат, 1958. 206 с.
- Григорович В.К. Твердость и микротвердость металлов. М.: Наука, 1976. 230 с.
- Физическое металловедение / Я.С. Уманский, Б.Н. Финкельштейн, М.Е. Блантер и др. М.: Металлургиздат, 1955. 724 с.
- Коэффициент диффузии хрома и ближний порядок в сплавах Fe–Cr / Д.А. Мирзаев,А.А. Мирзоев, К.Ю. Окишев, А.С. Созыкина // Вестник ЮУрГУ. Серия Металлургия. 2009. Вып. 12, № 14. С. 49–52.
