Научная статья на тему '工具钢化学热处理技术的改进'

工具钢化学热处理技术的改进 Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
26
9
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
化学热理 / 扩散层 / 耐磨性

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — 雷格德洛夫, 古里耶夫, 弗拉索瓦, 郑权, 梅顺齐

本文介绍了化学热处理工艺强化研究的数据. 钢和合金的表面饱和扩散最常用的方法是将钢和合金在高温或等温阶梯式进行保持, 钢完全再结晶成奥氏体状态. 这一过程将会带来钢体过热, 除了降低硬度和耐磨性之外, 结构和机械性能也在恶化. 本文研究和描述了铁素体-珠光体钢的渗硼的基本规律和机制. 研究表明: 循环加热和冷却大大加快了铁碳合金渗硼过程的动力学. 在渗硼过程中的热循环导致碳钢的镀层厚度增加至 80%, 同时随着合金度的增加, 从 70% (铸钢 5XHM) 降到 20% (钢 X12M). 随着钢中碳含量的增加, 等温高温硼化后和热循环硼化后硼化层的深度均减小.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — 雷格德洛夫, 古里耶夫, 弗拉索瓦, 郑权, 梅顺齐

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

IMPROVING THE TECHNOLOGY OF CHEMICAL-THERMAL TREATMENT OF TOOL STEELS

The paper presents data on the study of the intensification of chemical-thermal treatment processes. Diffusion saturation of the surface of steels and alloys is most often carried out under high-temperature isothermal or isothermal-step exposure with complete recrystallization of steel into an austenitic state. This leads to overheating - the structure and mechanical properties, in addition to hardness and wear resistance, deteriorate. the main regularities and mechanisms of boration of ferritoperlite steels are investigated and described. It is shown that cyclic heating and cooling significantly accelerate the kinetics of the CTO process of iron-carbon alloys. It was found that thermal cycling during boration leads to an increase in the layer thickness up to 80% on carbon steels, with an increase in the degree of alloying, the effect decreases from 70% (cast steel 5KHNM) to 20% (steel X12M). With an increase in the carbon content in steel, the depth of the borated layer decreases both after isothermal high-temperature boration and after thermocyclic boration.

Текст научной работы на тему «工具钢化学热处理技术的改进»

For citation: Lygdenov B.D., Guryev A.M., Vlasova O.A., Zheng Quan, Mei Shunqi. Improving the technology of chemical-thermal treatment of tool steels //

URL: http://rectors.altstu.rU/ru/periodical/archiv/2022/1/articles/5_2.pdf DOI: 10.25712/ASTU.2410-485X.2022.01.011 EDN: https://elibrary.ru/dzsopb

UDK 669-1

Improving the technology

of chemical-thermal treatment of tool steels

B.D. Lygdenov1'2, A.M. Guryev1'2, O.A. Vlasova2, Zheng Quan1'2, Mei Shunqi2

1 Altai State Technical University, Barnaul, Russia 2 Wuhan Textile University, Wuhan, China E-mail: gurievam@mail.ru

1

ШТ cto 12: ШШтШШ п, шш-шшт,

шшш ш^уштшшшт, шш-шшт, шш-шшт, шш-шшт, ш ш-шшт, штш, шшщ. ш,

жттхшзпптх±ш: шш, шшш, ш. шм, шш, шш, шш, шшшш±шш. мштш, мшй, мшшшягш

ш, шм^тшкт'шт^шш шш. шш^шям

ЭЙ, ж^мйт^аджда^, (Ш

ш, тшшш). (шт^мтшпх^од

НЖ^И+ЙШЛ, мш, тктттшмшшти

шш^ш&шшшя, и^ЙШ^ЖЙШ. «п^етй^гшшт

- сто хгйш^

(тст) Ш^ТОДГШШт^Ш. [1], ш сто ш

йж^ОДЙ, 20-50 ш^ш^шшшшш^. ЙЙ, ^^xta

irsu^»^. mm 45 4-6 rn

m^s 1.5-3 3-8 ^ 2 wjx 4 45 [2-4].

2

^mmmmmmmmmmrn 80%, 70% (m

m 5CrNm) 20% (® X12M). #1

^immmm^m^mmrnMrmmMm^m^

Table 1. Effect of the type of thermal action during saturation of steels with boron on the thickness of the diffusion layer

тыш И^ШЖЙ, mm

^ЙИЛ (XTO) ШПШЛ (ХТЦО)

10 75 130

45 68 120

У8 65 100

У10А 60 100

5ХНМ## 95 160

Х12М 50 60

з штяь

втш^шшшшшшшшшт^шш. mi йя Ш-ШШШШ^, шмшш, [5-10].

Изотермическое борирование Термоциклическое борирование

m 1 5XHM mm

Figure 1. Microhardness distribution of the borated layer cast steel 5XHM

ШЙШЙГЙ; ^ШГв^ЙЙ« Штй^-ШШ; ^

т 2 штш 5ХНМ т^ш SEM тш (шш*шшт)

Figure 2. Images of the 5ХНМ steel structure after boration, obtained by the SEM method (the borated layer is indicated by arrows)

[11,12].

4 Ш:

1. В^^ГЙЙШЙ^Ш, йй «га» ^шшттттт, тш-г&штът.

1. Федюкин, В.К. Термоциклическая обработка металлов и деталей машин. В.К. Федюкин, М.Е. Смагоринский. Л.: Машиностроение. Ленинград. Отд., 1989. 255 с.

2. Ворошнин, Л.Г. Борирование стали. Л.Г. Ворошнин, Ляхович Л.С. М.: Металлургия, 1978. 239 с.

3. Гурьев, А.М. Влияние состава насыщающей среды на структуру и свойства диффузионного слоя при титанировании сталей. А.М. Гурьев, Б.Д. Лыгденов // Изв. Вузов. Физика. №11. 2000. Т. 43. С. 269-270.

4. Гурьев, А.М. Физические основы химико-термоциклической обработки сталей. А.М. Гурьев, Б.Д. Лыгденов, Н.А. Попова, Э.В. Козлов. Барнаул, 2008.

5. Лыгденов, Б.Д. Интенсификация процессов формирования структуры диффузионного слоя при химико-термической обработке сталей Б.Д. Лыгденов / диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / ГОУВПО «Алтайский государственный технический университет». Барнаул, 2009.

6. Мосоров, В.И. Упрочнение поверхности литой стали комплексным диффузионным насыщением бором и хромом. В.И. Мосоров, А.М. Гурьев, Б.Д. Лыгденов, Д.С. Фильчаков. // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). 2011. №2 (51). С. 33-36.

7. Гурьев, А.М. Борирование малоуглеродистой стали. А.М. Гурьев, Б.Д. Лыгденов, М.А. Гурьев, М. Шунчи, О.А. Власова. Raleigh, 2015.

8. Kharaev, Yu.P. Features of formation steel X12M structure at cyclic thermal treatment. Yu.P. Kharaev, B.D. Lygdenov, Sh. Mei. // В сборнике: Effect of external influences on the strength and plasticity of metals and alloys. Book of the International seminar articles. Edition in Chief: Professor Sc. D., Starostenkov M.D., 2015. С. 123.

9. Шунчи М. Термоциклическое карбоборирование стали 10. М. Шунчи, А. Гурьев, Б. Лыгденов. Научно-методическое пособие для инженерных работников, аспирантов технического направления / Саарбрюккен, Германия, 2016.

10. Shunqi, M. Complex saturation of corrosion resistant steels AISI430 and AISI303 with boron and carbon. M. Shunqi, A.M. Guriev, B.D. Lygdenov, M.A. Guriev, S.G. Ivanov. // В сборнике: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. III International Conference of Young Scientists on Contemporary Problems of Materials and Constructions. 2019. С. 012009.

11. Мэй, Ш. Кинетика формирования диффузионного слоя при изменении энергии активации атомов бора при химико-термической обработке стали Н13. Ш. Мэй, Я. Чжан, К. Чжэн, Б.Д. Лыгденов, А.М. Гурьев, Б.С. Цыдыпов. // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2020. Т. 17. №2. С. 257-262.

12. Лыгденов, Б.Д. Некоторые аспекты формирования диффузионного слоя при комплексном борировании инструментальной стали. // Б.Д. Лыгденов, А.М. Гурьев, Ц. Чжен, Ж.В. Самаев, Е.А. Кошелева // Ползуновский альманах. 2021. №3. С. 67-71.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.