Азотування, оксидування і карбідизація титану та сталей в несамостійному газовому розряді



Скачать 20.66 Kb.
Дата27.04.2016
Размер20.66 Kb.
Азотування, оксидування і карбідизація титану та сталей в несамостійному газовому розряді

Місірук І.О. (науковий керівник канд. фіз.-мат. наук Тимошенко О.І.)

Скорочення тривалості технологічних процесів, підвищення якості та екологічної безпеки є важливою науково-технічною задачею. У цьому напрямку ведуться безперервні дослідження і науково-конструкторські розробки.

Найбільш ефективне вирішення вказаної проблеми - використання різних типів електричних розрядів при хіміко-термічній обробці, коли активуються не тільки перетворення в газовому середовищі, але і на поверхні матеріалу, що обробляється.

В порівнянні з іншими видами електричних розрядів тліючий розряд знаходить більш широке застосування для інтенсифікації азотування, оксидування, карбідизації та інших процесів хіміко-термічної обробки металів у газових середовищах [1].

Тліючий самостійний розряд відрізняється малою густиною струму на катоді і великим катодним падінням потенціалу. Тліючий розряд може бути отриманий при будь-яких тисках, проте більшість досліджень і розробок проведено при тисках в кілька мм.рт.ст. Використання тліючого самостійного розряду для дифузного насичення поверхонь дозволило скоротити час обробки до одиниць годин.

Подальше прискорення технологічного процесу вимагає підвищення іонного струму на виріб. Підвищити іонний струм можна використовуючи несамостійний тліючий розряд, в якому джерелом додаткових зарядів є вакуумно-дуговий випаровувач.

Несамостійний газовий розряд, у якому допоміжним джерелом, що поставляє заряджені частинки в міжелектродний проміжок, є вакуумно-дуговий випаровувач, був успішно застосований для азотування інструментів із швидкорізальної сталі [2-3].

Зразки з нержавіючої сталі (12Х18Н10Т), швидкорізальної сталі (Р6М5) і титану (ВТ1-0) оброблялися потоками іонів N+, O+ та CmHn+ з енергією 20÷30 eВ і щільністю струму 20÷30 мA/cм2. Іони прискорювалися з порожнистого анода в порожнистий катод (вакуумну камеру), де розташовувалися зразки, температура яких регулювалася шляхом зміни величини негативного потенціалу, що прикладався до утримувача зразків, і підтримувалася на рівні 700 0C для 12х18н10т, 500 0C для Р6М5 і 500, 700 і 1000 0C для ВT1-0.



Знайдено, що мікротвердість поверхні зразків, оброблених в несамостійному газовому розряді, збільшується: швидкорізальної сталі (за винятком карбідизації) в 1,5 рази, а титану і нержавіючої сталі від 2,5 (карбідизація) до 6 разів (азотування, оксидування). Товщина азотованого шару після 20 хв обробки складала від 10 до 20 мкм. Твердість титану в процесі оксидування росте швидше, ніж при азотуванні.

Список літератури

  1. А.А. Бабад-Захряпин, Г.Д. Кузнецов Химико-термическая обработка в тлеющем разряде - М.: Атомиздат, 1975, 175 с.

  2. L.P. Sablev, A.A. Andreev, et. al. US Patent No. 5,503,725, 2 April 1996.

  3. L.P. Sablev, V.M. Shulaev, et. al. UA Patent No. 53365, 15 February 2006.


База данных защищена авторским правом ©bezogr.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница