Актуальные проблемы в машиностроении. 2016. №3

414 / 530

Actual Problems in Machine Building. 2016. N 3 Materials Science
in Machine Building
____________________________________________________________________
414
УДК 669-15:621.793.6
ДИФФУЗИОННЫЕ КАРБИДНЫЕ ПОКРЫТИЯ НА СТАЛИ У8А*
В. А. БУТУХАНОВ, инженер
Б. Д. ЛЫГДЕНОВ, доктор техн. наук, доцент
(ВСГУТУ, г. Улан-Удэ)
Бутуханов В.А. – 670013, г. Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40В,
Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления,
e-mail:
В работе изучались свойства карбидных покрытий на стали У8А, полученных
газовым контактным способом в порошках ферросплавов при их различных соотношениях в
насыщающих смесях. Установлено, что двухкомпонентные покрытия превосходят по
износостойкости в условиях сухого трения скольжения однокомпонентные. Выполнено
математическое моделирование методом симплекс-планирования с целью определения
состава смеси, обеспечивающего максимальную износостойкость.
Ключевые слова: химико-термическая обработка, диффузионные слои,
микротвердость, износостойкость, математическое моделирование.
Введение
Процессы хромирования и ванадирования достаточно хорошо изучены [1]. Тем не
менее, продолжается активное изучение процессов в области многокомпонентного
насыщения поверхности сталей, которые по сравнению с однокомпонентным насыщением
позволяют получить более широкий спектр требуемых свойств.
Цель данной работы заключалась в исследовании свойств карбидных
двухкомпонентных слоев, полученных на стали У8А при различных соотношениях
феррованадия и феррохрома в порошковой насыщающей смеси.
Материалы и методы исследования
Химико-термическую обработку осуществляли в герметичных контейнерах при 1000°С
в течение 6 ч. в муфельной электропечи. Насыщающая смесь имела следующий состав:
50 (m FeCr + n FeV) + 45 Аl2 O3 + 5 NH 4Cl,
где m и n – соотношения порошков феррохрома и феррованадия, которые составляли
соответственно: 100/0; 75/25; 50/50; 25/75; 0/100. Оксид алюминия использовался в качестве
балластной добавки для предотвращения спекания смеси. В качестве активатора
использовали хлористый аммоний.
Для определения микротвердости изготавливали косые шлифы. Микротвердость
определяли на микротвердомере ПМТ-3М при нагрузке 0,50 Н.
* Работа выполнена при финансовой поддержке гранта Президента Российской Федерации для государственной
поддержки молодых российских ученых – кандидатов наук (Конкурс – МК-2015).