CC BY
28
К ВОПРОСУ О ТВЕРДОСТИ ЭЛЕКТРООСАЖДЕННЫХ ПОКРЫТИИ
НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА
В.В. Серебровский, кандидат технических наук, доцент кафедры электрификации
и механизации животноводства Р.И. Сафронов, инженер, Ю.П. Гнездилова, инженер Курская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора И.И. Иванова
Основными недостатками всех электролитических покрытий являются слоистая структура осадков (рис. 1), которая предопределяет неравномерность их свойств по толщине покрытия, недостаточно высокая твердость и износостойкость, особенно в тяжелых условиях эксплуатации (высокие удельные нагрузки, отсутствие и недостаток смазки в сопряжениях). Все это приводит к недостаточно надёжной работе восстановленных деталей.
КГ"4"'
Рис. I. Структура электроосажденного легированного железа (Ре-1.5Мо)(х300)
Повышение износостойкости и улучшение других служебных свойств таких деталей может быть достигнуто путем насыщения их углеродом и азотом из активных сред (нитроцементацией или цианированием). Разработана технология цианирования сталей в пастообразной среде на основе сажи и азотсодержащего компонента (50 % - сажи; 50 % - желтой кровяной соли; связующее-органический клей), которое проводится при температурах 873...923 К. не требует дорогого специализированного оборудования, дефицитных материалов и во многих случаях обеспечивает требуемые свойства поверхностных слоев деталей без закалки.
Наибольший эффект цианирования (наибольшая толщина диффузионного слоя) достигается при температуре 923 К. Диффузионные слои на обоих исследованных электролитических сплавах (Ре,+ 1,5 % Мо и Ре + 2,5 % XV) на наружной поверхности имеют твердую корку
карбонитридов (8000 - 12000 МПа), состав которой определяется температурой цианирования (рис. 2).Результаты рентгеноструктурного анализа карбонитридных зон цианированных электролитических покрытий Ьс и Ре+Мо представлены в таблице.
Рис. 2. Карбони гридная зона диффузионного слоя на электролитическом сплаве Ке - 1.5 % Мо после цианирования в пасте (973 К, Зч) (х500)
а) травление 4 % НЫ03;
б) электролитическое травление
Как видно из представленной таблицы, температура цианирования решающим образом влияет не только на толщину карбонитридной зоны диффузионного слоя, но и на фазовый состав этой зоны.
Толщина и состав карбонитридных зон цианированных электролитических покрытий Ке и Ре+ Мо
Температура цианирования, К Железо Сплав железо +1,1 молибдена
Толщина карбонит-ридной зоны, мм Фаювый состав кар-бонит-ридной Тояшина карбонитридной зоны, мм Фазовый состав кар-бонит-ридной
833 0.007 Не,(СМ) - 8 Ре2.,(СМ)(є)- 77 Ре,(СМ)</)- 0.005 Ре,(СІМ)- 7 Рс2,(СЫ) (0-81 Ре4(СЫ)( у')-
933 0,14 Ре,(С!Ч!)-8 Ре2 ,(СЫ)(е)-77 0.12 РеЗ(СМ)- 19 Ре,.,(04)( е)-81
1033 0.06 Рс,(СГ^)-100 0.02 Ре, СИ) -100
11ри относительно низких температурах цианирования (823...873К) карбонитридные зоны представлены, в основном, карбонитридами У.
Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии.-2008.№2.
толщина этих зон невелика. При повышении температуры до 923 К в карбонитридных зонах преобладает карбонитрид е (80...85 %) и толщина этих зон значительно увеличивается.
Гексагональный карбонитрид е обладает самой широкой областью гомогенности по сравнению с другими карбонитридами системы Fe - С - N, поэтому здесь имеются лучшие условия для диффузии азота и углерода в покрытие и образуется карбонитридная зона большой толщины (0,050 мм за два часа).
Цианирование электроосажденного легированного железа позволяет получить карбонит-
ридные слои значительной толщииы, имеющие твердость до 13000 МПа, а также высокую износостойкость (в 5...6 раз выше износостойкости покрытий без цианирования).
Результаты исследования цианирования электролитических сплавов, применяемых при восстановлении изношенных деталей машин, послужили основой для разработки технологии упрочнения деталей удобной для ремонтного производства, позволяющей значительно повысить их долговечность, а следовательно, и надежность отремонтированных машин.
Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии,-2008.-N“2.
