Научная статья на тему 'Оптимизация процессов насыщения стали карбидообразующими элементами в системах на основе сr-ti-v и сr-ti-mn'

Оптимизация процессов насыщения стали карбидообразующими элементами в системах на основе сr-ti-v и сr-ti-mn Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
135
57
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА / НАСЫЩЕНИЕ СТАЛИ / КАРБИДООБРАЗУЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ / СИСТЕМА НА ОСНОВЕ СR-TI-V И СR-TI-MN

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Шматов А. А.

Проведена оптимизация составов насыщающих смесей в двух трехкомпонентных системах Сr-Ti-V и Сr-Ti-Mn по микротвердости и износостойкости карбидных слоев, полученных путем химико-термической обработки высокоуглеродистой стали. С помощью математических моделей построены диаграммы «состав - свойство». Обработка в оптимальных составах порошковых сред позволяет увеличить износостойкость стали в 30-70 раз по сравнению с необработанной сталью.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Шматов А. А.

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

Optimization of Steel Saturation Processes Using Carbide-Forming Elements in Systems Based on CR-Ti-V and Cr-Ti-Mn

Optimization of saturating mixture compositions has been carried out in two three-component systems, namely: Cr-Ti-V and Cr-Ti-Mn in respect of micro-hardness and wear resistance of carbide coatings obtained by thermo-chemical treatment of high carbon steel. «Composition properties» diagrams have been plotted using mathematical models. Treatment with optimum compositions of powder media permits to increase wear resistance of steel by factor of 30-70 as compared with untreated steel.

Текст научной работы на тему «Оптимизация процессов насыщения стали карбидообразующими элементами в системах на основе сr-ti-v и сr-ti-mn»

величины эффективного коэффициента теплопередачи. Как видно из зависимостей (рис. 3), потери давления в модуле теплообменника

с оребренными плоскими трубами, установленными в сердцевине без зазора между вершинами ребер, не отличаются от потерь давления, измеренными в модуле, оребренные трубы которого установлены с зазором 0,5 мм.

В Ы В О Д Ы

1. В результате проведенных экспериментальных исследований было показано, что появление зазора между вершинами ребер в сердцевине теплообменника из плоских труб с подрезным оребрением приводит к ощутимому снижению эффективного коэффициента теплопередачи. Установлено, что при достижении величины зазора в 1 мм уменьшение эффективного коэффициента теплопередачи может достигать более 20 %. Снижение потерь давления потока воздуха при его движении через оребренную поверхность теплообменника менее

существенно.

УДК 621.785.53

2. Полученные экспериментальные результаты позволяют после нахождения максимальной величины зазора,

обусловленного погрешностью настройки оборудования и инструмента для получения ребер, точностью установки заготовки в технологическом оборудовании, а также погрешностью выполнения габаритных размеров заготовки, определять максимальную величину отклонения теплопередающих характеристик теплообменника от расчетных. Это дает возможность выполнять расчет теплообменников с меньшей погрешностью.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Мрочек, Ж. А. Определение интенсивности теплообмена при конвекции воздуха в межреберном пространстве плоских труб / Ж. А. Мрочек, А. И. Дьяков // Машиностроение. - 2006. - № 21. - 220 с.

2. Жукаускас, А. А. Конвективный перенос в теплообменниках / А. А. Жукаускас. - М.: Наука, 1982. -472 с.

3. Преображенский, В. П. Теплотехнические измерения и приборы / В. П. Преображенский. - М.: Энергия, 1978. - 440 с.

Поступила 25.05.2007

ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ НАСЫЩЕНИЯ СТАЛИ КАРБИДООБРАЗУЮЩИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ В СИСТЕМАХ НА ОСНОВЕ Сг-И-У и Сг-П-Мп

Канд. техн. наук ШМАТОВ Л. А.

Белорусский национальный технический университет

Изучение общих закономерностей формирования многокомпонентных

диффузионных карбидных слоев, их структуры и фазового состава как функции условий ХТО теряет смысл, если нет подробного изучения свойств покрытий. При этом главным этапом в научных исследованиях является оптимизация процессов по наиболее важным эксплуатационным свойствам. Результат оптимизации - выявление оптимальных режимов ХТО и составов насыщающих смесей,

обеспечивающих максимальные значения требуемых свойств.

В настоящей работе для уменьшения количества экспериментов оптимизация процессов насыщения стали тремя карбидообразующими элементами решалась с использованием метода симплексных решеток [1]. Основная задача применения этой методики лежит в определении областей с экстремальными свойствами. Примером успешного использования метода симплекс-планирования являются результаты

исследования свойств многокомпонентных карбидных систем и покрытий в работах [2-5].

Наибольший интерес в вопросе выбора оптимальных составов насыщающих смесей при насыщении стали карбидообразующими элементами представляют карбидные системы на основе Сг-Т1-У, Сг-Т1-Мп. Это связано с тем, что в данных системах наблюдаются наиболее высокие показатели механических свойств (микротвердости и износостойкости) [6].

В связи со сказанным выше целью настоящей работы явились: оптимизация составов насыщающих смесей для трехкомпонентного насыщения стали по износостойкости и микротвердости; выявление причин экстремального повышения указанных свойств; изучение струк-

туры, фазового состава и кинетики роста оптимизированных карбидных слоев.

Объекты и методика исследований. Одно-, двух- и трехкомпонентные карбидные покрытия в системах на основе Сг-Т1-У, Сг-Т1-Мп были получены на инструментальной стали У8 (0,8 % С) методом ХТО в идентичных условиях. Стальные образцы помещали в контейнер из жаропрочной стали, заполненный специально приготовленной порошковой насыщающей смесью, которую

герметизировали плавким затвором. Затем контейнер с образцами был загружен в электрическую печь, разогретую до температуры 1100 °С, где выдерживали 6 ч. Насыщающую смесь предварительно получали алюминотермическим методом путем восстановлением оксидов металлов алюминием

в порошковых смесях следующего состава, мас. %:

98 % (50 % АЬОз + 35 % МехОу + 15 % А1) + + 2 % N^£1, где оксиды Ме^ = &2О3, ТЮ2, У2О5, МпО2 являлись поставщиками карбидообразующих металлов. Когда в нее дополнительно добавляли активатор (2 % N^0), смесь для ХТО была готова к употреблению.

Испытания на абразивную износостойкость карбидных слоев проводили на машине типа ХБ-4 при скорости вращения абразивного круга 0,5 м/с, радиальной подаче испытываемого

образца 1 мм на оборот и статической нагрузке 1 МПа. Об абразивном износе судили по потере массы после испытания образцов. Испытания на износ карбидных покрытий в условиях сухого трения скольжения проводили на машине типа Шкоды - Савина. Износ покрытия оценивали объемом лунки, образованной за 20 мин диском из ВКЗ при нагрузке 1 МПа и скорости его вращения 1 м/с. Показатель относительной износостойкости К„ карбидных покрытий при обоих видах износа определяли по формуле:

К = Ат2/Ат1(К2/К1), где Ат1 - потеря массы образца с покрытием; Ат2 - то же без покрытия (в условиях абразивного изнашивания); У1 -объем лунки для образца с покрытием; У2 -объем лунки для образца с хромированным покрытием (при сухом трении скольжения).

Оптимизацию составов насыщающих смесей с помощью математического симплекс-планирования осуществляли на основании 19 экспериментальных опытов в каждой из карбидных систем на основе Сг-Т1-У, Сг-Т1-Мп [1]. С целью снижения трудоемкости работы определение параметров при расчете математических моделей и построение диаграмм «сос-

тав - свойство» во всем концентрационном треугольнике проводили с помощью ЭВМ.

Результаты исследований. В настоящей работе проведена оптимизация порошковых смесей в трехкомпонентных системах на основе Сг-Т1-У, Сг-Т1-Мп по микротвердости, износостойкости при абразивном изнашивании и сухом трении скольжения карбидных слоев на стали У8.

Для примера рассмотрим оптимизацию карбидных покрытий на стали У8 по абразивной износостойкости в системе на основе Сг-Т1-У. Согласно методу симплекс-планирования составлена матрица

планирования (табл. 1), в которой параметром оптимизации у являлась относительная абразивная износостойкость е исследуемых карбидных слоев, а в качестве независимых переменных взяты поставщики

карбидообразующих элементов: Сг2О3 (х1), ТЮ2 (*2), У2О5 (х3). Причем сумма оксидов металлов МехОу в Сг-Т1-У порошковой смеси,

содержащей 98 % (50 % АЬОз + 35 % МехОу + + 15 % А1) + 2 % N^0, была постоянной, т. е. сумма Сг2О3 + ТЮ2 + У2О5 равна 100 % (или 1 -в долевом соотношении). Поскольку значения параметров оптимизации, а также дисперсии опытов сильно различались, все величины для расчетов логарифмировали.

В настоящей работе получены математические модели второго, третьего и четвертого порядков, описывающие изменение абразивной износостойкости Сг-Т1-У карбидных слоев от состава насыщающей смеси. После проверки по критерию модели второй и третьей степеней оказались неадекватными, а модель четвертой степени -адекватной и имела следующий вид: для абразивной износостойкости карбидных покрытий в системе на основе Сг-Т1-У у = 3,1х1 + 2,3х2 + 5,4х3 + 6,5х1х2 - 8,5х1х3 + + 3,7х2х3 - 7,2х1х2(х1 - х2) - 15,8х1х3(х1 - х3) + + 13,0х2х3(х2 - х3) - 3,7х:х2(х: - х2)2 + + 24,4х1х3(х1 - х3)2 + 14,7х2х3(х2 - х3)2 + + 7,3х^х2х3 + 198,8х1 х^ х3 + 93,4хх х^.

Таблица 1

Матрица планирования и результаты испытаний на абразивный износ карбидных покрытий на основе Сг-П-У

В геометрической интерпретации полученная модель представлена на рис. 1а. На диаграмме видно, что в Сг-Т1-У системе выделяются две оптимальные области составов при соотношении активных компонентов в первой области: 5-30 % СГ2О3, 45-70 % ТЮ2 и 10-35 % У2О5, где рост абразивной износостойкости

К составляет 60 ± 20 раз, по сравнению с закаленной и низкоотпущенной сталью У8, во второй области: 0-10 % ТЮ2, 5-25 % Сг2О3 и 75-95 % У2О5 - до 40 ± 15 раз. Однако из-за неоднородности фазового состава карбидных слоев имеет место также скачкообразное повышение износостойкости, достигающее К„

= 23,0 при концентрации основных компонентов 75 % &2О3 + 12,5 % ТЮ2 + 12,5 %

У2О5,

не предсказанное математической моделью (рис. 1а). Поэтому в дальнейшем такие точки на концентрационном треугольнике с

экстремальными свойствами, не

предсказанными моделью, решили условно выделять кружками.

а

Состав активной части смеси, доли единицы Обозна чениеу Относительная Длина износостой- / пути кость К„ / трения, м

С12О3 (*) ТЮ2 (*2) У2О5 (*3) Сталь У8

1 0 0 у\ 2,3/4,9

3/4 1/4 0 у 1112 2,4/3,2

1/2 1/2 0 у12 4,3/11,8

1/4 3/4 0 у1222 4,0/7,9

0 1 0 у2 1,1/1,0

0 3/4 1/4 у2223 13,6/34,6

0 1/2 1/2 у23 6,6/16,3

0 1/4 3/4 у2333 8,6/21,5

0 0 1 у3 21,4/34,6

1/4 0 3/4 у1333 38,7/35,7

1/2 0 1/2 у13 1,5/2,0

3/4 0 1/4 у1113 1,1/1,0

1/2 1/4 1/4 у 1123 4,5/11,8

1/4 1/2 1/4 у 1223 70,5/81,3

1/4 1/4 1/2 у1233 6,8/30,4

1/3 1/3 1/3 у123 33,3/79,1

3/4 1/8 1/8 - 23,0/33,4

1/8 3/4 1/8 - 12,8/33,7

1/8 1/8 3/4 - 38,7/60,9

Сг,03 80 60 40 20 V.O,

Сг О,, % --

б

Сг,0

80 60 Сг-О,, %

МпО,

Рис. 1. Зависимость абразивной износостойкости карбидных слоев на стали У8 от состава насыщающей смеси в системах на основе: а - Cr-Ti-V; б - Cr-Ti-Mn; режим ХТО: Т = 1100 °С, т = 6 ч; условия испытаний: р = 1 МПа,

v = 0,5 м/с, абразив - электрокорунд

Аналогичным образом были решены задачи по оптимизации микротвердости и износостойкости карбидных слоев на стали У8 в системах на основе Cr-Ti-V, Cr-Ti-Mn. Все полученные математические модели четвертого порядка были адекватными. На их основе были построены диаграммы «состав - свойство», приведенные на рис. 1-3. В результате выявлены оптимальные области порошковых смесей, в которых наблюдается экстремальное повышение микротвердости и износостойкости многокомпонентных карбидных покрытий.

По-видимому, такое повышение свойств оптимизированных карбидных слоев обусловлено:

1. Высоким содержанием в диффузионном слое карбидов, имеющих в силу своей физической природы высокие механические свойства, т. е. карбидов металлов IVA-VA групп периодической системы элементов.

20 МпО,

Сг,Оз 80 60 40 СгД,, % --

Рис. 2. Зависимость стойкости карбидных слоев на стали У8 при сухом трении скольжения от состава насыщающей смеси в системах на основе: а - Сг-Т1-У; б - Сг-Т-Мп; режим ХТО: Т = 1100 °С, т = 6 ч; условия испытаний: р = 1 МПа, V = 1 м/с, контртело трения - ВК3

На основании подробного исследования фазового состава покрытий в карбидных системах на основе Сг-Т1-У, Сг-Т1-Мп установлено преобладание карбидов титана и ванадия (рис. 4, 7).

2. Наличием взаимной растворимости карбидов, входящих в состав

многокомпонентных диффузионных слоев.

Для этого были рассчитаны периоды кристаллической решетки ТЮ для карбидных покрытий в системе Сг-Т1-У, которые имеют максимальные значения свойств. Результаты расчета параметров решетки карбида титана при съемке по точкам приведены в табл. 2. Расчет периода решетки ТЮ проводили по линии (422) для угла отражения 9 = 61,5°.

а

а

ТЮ,

Сг,0,

80 60 Сг,03, % б

уа

ТЮ,

Сг203

80 60 40 Сг,0.. % --

МпО,

Рис. 3. Изменение микротвердости карбидных слоев на стали У8 в зависимости от состава насыщающей смеси в системах на основе: а - Сг-Т-У; б - Сг-Т-Мп; режим ХТО: Т = 1100 °С, т = 6 ч

Таблица 2

Результаты расчета параметров решетки карбида титана в многокомпонентных карбидных покрытиях в системе Сг-П-У

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

№ п/п Состав смеси, доли единицы Фазовый состав, число линий Параметры решетки Т1С, нм

Сг20з ТЮ2 У205 Карбид ы хрома Карбид ы титана Карбид ы ванадия

1 - 0,75 0,25 - 2 - 0,43137

2 0,25 0,5 0,25 11 4 - 0,43148

3 0,25 0,25 0,5 2 4 2 0,43201

4 0,33 0,33 0,33 8 6 4 0,43243

5 0,75 0,125 0,125 11 2 - 0,43285

Параметр

решетки ТЮ

% ТЮ2 +

для первого покрытия (75 % ТЮ2 + 25 % У205) соответствует максимальному периоду решетки ТЮ0,86 [7, 8]. Полученные результаты показывают, что наибольшее отклонение периода решетки ТЮ от эталонного достигает ~0,01. При равновесной взаимной растворимости карбидов титана и ванадия это

изменение должно составить ~0,02, т. е. вдвое больше [7]. Проверка разброса точек от эталонного показала, что изменение параметров решетки ТЮ карбидных слоев находится в пределах ошибки, т. е. значительной взаимной растворимости карбидов титана и ванадия не наблюдается.

т!, Ие

Сг,У 40,80

30

20

10

Т1 Сг /

\/1 У

Тк Сг, Бе

8 *<> о и

О

10

80 V -60 ■10 У

уст /^е

20 0

10

30

40

Толщина слоя, мкм

Рис. 4. Распределение элементов в диффузионном слое на стали У8 после хромотитанованадирования при Т = = 1100 °С, т = 6 ч (*240). Состав насыщающих смесей по основным компонентам: а - 75 % Сг203 + 12,5 % ТЮ2 + + 12,5 % У205; б - 25 % Сг203 + 50 % ТЮ2 + 25 % У205

Однако экстремальное повышение свойств может быть обусловлено не только упрочнением металлической подрешетки, но и дополнительной стабилизацией sp3-

конфигураций валентных электронов атомов углерода, которая достигается при содержании легирующих добавок в размере 2-10 ат. % [7, 9]. Действительно наличие малого процента примесных атомов в количестве 5-10 ат. % (в данном случае ванадия), которое не выявляется рентгеновским фазовым анализом, в то же время подтверждается данными

микрорентгеноспектрального анализа (рис. 4).

Доказательством взаимной растворимости карбидов титана и ванадия является также однородность структуры образуемой

а

б

бида ванадия У2С (как и увеличение количества карбидов ванадия в покрытии) сопровождается возрастанием микротвердости

оптимизированных хромотитанованадиевых карбидных слоев и соответствует распределению этих показателей в ряду:

СЧ 20 (17500 МПа) ^ 7X3 (29000 МПа) ^ ^ Х12 (32800 МПа).

4. Повышение износостойкости

обусловлено ростом толщины карбидных покрытий. Утверждение имеет силу, если рассматриваются покрытия на основе карбидов одного типа.

Структуры карбидных слоев, полученных в оптимальных насыщающих средах,

представлены на рис. 6.

Кинетика формирования

многокомпонентных диффузионных слоев лимитируется скоростью диффузионного массопереноса в насыщаемом сплаве и карбидной фазе, в связи с чем зависимость толщины слоя от времени близка к параболической, а от температуры - к экспоненциальной.

Таблица 3

Результаты рентгеноструктурного анализа карбидных покрытий, полученных в насыщающей смеси на основе 12,5 % Сг2Оз + 12,5 % ТЮ2 + 75% У205

№ линии 9 ^опыт ^теор —теор Фаза ИКЬ Интенсивность линий /опыт, мм

Чугун СЧ20 Сталь 7Х3 Сталь Х12

1 16,30 2,7470 2,748 25 Сг3С2 011 5 3 3

2 18,15 2,475 2,498 20 а-У2С 021 8 10 10

3 18,80 2,392 2,400 100 УС 111 33 160 25

4 19,70 2,287 2,288 35 а-У2С 200 200 175 600

5 20,60 2,191 2,193 100 а-У2С 121 10 5 7

6 21,75 2,080 2,070 100 УС 200 27 13 13

7 22,40 2,023 1,993 20 Сг3С2 204 7 7 7

8 28,80 1,600 1,620 10 Сг3С2 214 15 10 5

9 31,70 1,467 1,469 50 УС 220 10 5 5

10 34,10 1,375 1,376 5 Сг3С2 401 24 5 -

11 40,30 1,192 1,199 10 УС 222 10 15 -

12 42,30 1,145 1,144 5 а-У2С 400 22 22 70

13 53,90 0,954 0,952 5 УС 331 5 5 5

ЕУС 85 198 48

ЕУ2С 240 212 687

£Сг3С2 51 25 15

ЕУС + ЕУ2С ЕУС + ЕУ2С + ЕСг3С2 0,86 0,94 0,98

карбидной фазы, которая визуально обнаруживается при ее металлографическом исследовании при увеличении в 10000 раз (рис.

5).

Рис. 5. Микроструктура карбидных слоев на стали У8 после хромотитанованадирования при Т = 1100 °С и т = 6 ч (х10000); составы насыщающих смесей по основным компонентам: а - 25 % Сг2О3 + 50 % ТЮ2 + 25 % У2О5; б -75 % Сг2О3 + 12,5 % ТЮ2 + 12,5 % У2О5

3. Высокой текстурованностью карбидов, образованных при многокомпонентном диффузионном насыщении с участием ванадия.

Из приведенных данных (табл. 3) следует, что повышение степени текстурованности кар-

б

а

Степень текстурованности, % 92 93 98

Совершенство текстуры ^(100)У2С 10,36 10,41 10,98

Рис. 6. Микроструктуры диффузионных слоев на стали У8 после: а - хромованадирования; б - титаномарганцирования; в, г -хромотитанованадирования; д, е - хромотитаномарганцирования; при Т = 1100 °С и т = 6 ч (х240). Составы насыщающих смесей по основным компонентам: а - 15 % Сг2О3 + 85 % У2О5; б - 25 % ТЮ2 + 75 % МпО2; в - 75 % Сг2О3 + 12,5 % ТЮ2 + +12,5 % У2О5; г - 25 % Сг2О3 + 50 % ТЮ2 + 25 % У2О5; д - 75 % Сг2О3 + 12,5 % ТЮ2 + 12,5 % МпО2; е - 25 % Сг2О3 +

+ 50 % ТЮ2 + 25 % МпО2

Т1, Мп, Ре, Л1

и ш я

о

К хо

р о4 Н

® 3

Я I

3 "

3

14

О

80 60 40 20

\-\1—V Л Мп /~Ре

20

40 60 80

Расстояние от поверхности

100

Микроструктура

Рис. 7. Распределение элементов в диффузионном слое на стали У8 после титаномарганцирования при Т = 1100 °С, т = 6 ч (х240); состав насыщающей смеси по основным компонентам: 25 % ТЮ2 + 75 % МпО2

Однако отмечен интенсивный рост Т^Мп карбидных покрытий, полученных в смесях с преобладанием Мп02 (рис. 6б). Как отмечалось в ряде работ [10-12], такой рост карбидных слоев свойствен либо для случая реакционной диффузии, либо для случая образования на поверхности жидкометаллической фазы.

Увеличение вклада карбидообразующих элементов и углерода основы в процесс образования

Т^Мп карбидных покрытий может быть связано с адсорбционными процессами, не отличающимися по своей сущности от каталитических [11]. Кроме того, создание жидкометаллической подложки на основе алюминия ха-

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

рактеризуется тем, что адсорбционные и термодинамические процессы более энергетически выгодны [12-14]. Присутствие алюминия почти в чистом виде, который участвует в образовании жидкометаллической фазы, доказывается данными

микрорентгеноспектралъного анализа (рис. 7) и состоянием оплавленной поверхности в начальный период формирования карбидного слоя.

Промышленные испытания подтвердили эффективность оптимизированных

многокомпонентных карбидных слоев. Эксплуатационная стойкость матриц для холодной высадки, форсунок для малярных работ и направляющих для навивки пружин с карбидными покрытиями, полученными методом ХТО, в оптимальных порошковых Сг-Т1-У и Сг-Т1-Мп смесях [15, 16], повысилась в 2-10 раз по сравнению со стандартным инструментом.

В Ы В О Д Ы

б

а

в

г

д

е

1. Проведена оптимизация составов насыщающих смесей по микротвердости и износостойкости в условиях абразивного изнашивания и сухого трения скольжения карбидных слоев на стали У8 для двух- и трехкомпонентных систем на основе Сг-Т1-У и Сг-Т1-Мп.

Выбраны оптимальные составы

насыщающих смесей, обеспечивающие при химико-термической обработке получение карбидных слоев с максимальной износостойкостью. В ре-

зультате оптимизации процессов

износостойкость многокомпонентных

карбидных покрытий в системах Сг-Т1-У и Сг-Т1-Мп повысилась в 30-70 раз, а по сравнению с хромированием - в 10-30 раз.

2. Показано, что экстремальное повышение | микротвердости и износостойкости

многокомпонентных карбидных слоев обусловлено следующими причинами:

• преобладанием в диффузионных слоях карбидов с наиболее высокими показателями механических свойств - карбидов титана и ванадия;

• наличием взаимной растворимости карбидов, входящих в состав слоев (в пределах

I 5-10 %);

• высокой степенью текстурованности карбидов, образованных на стали при многокомпонентном диффузионном насыщении с участием ванадия.

3. Кинетика формирования многокомпонентных карбидных слоев носит общеизвестный характер: зависимость толщины слоя от времени близка к параболической, а от температуры - к экспоненциальной. Аномально высокая скорость роста Т1-Мп карбидных слоев объясняется образованием на поверхности стали жидкометаллической фазы на основе алюминия.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Новик, Ф. С. Математические методы планирования экспериментов в металловедении. Раздел IV / Ф. С. Но-вик. - М.: МиСИС, 1971. - 148 с.

2. Некоторые физико-механические свойства сплавов 7гС-ЫЪС-МоС!-х / В. Д. Функе [и др.] // Порошковая металлургия. - 1977. - № 12. - С. 76-82.

3. Шматов, А. А. Исследование свойств многокомпонентных карбидных слоев методом симплексных решеток // Тез. докл. всесоюзн. науч.-техн. конф. / А. А. Шматов. - М., 1986. - С. 181-183.

4. Ворошнин, Л. Г. Исследование износостойкости карбидных покрытий системы методом симплексных решеток / Л. Г. Ворошнин, А. А. Шматов // Доклады АН БССР. - 1983. - № 3. - С. 238-239.

5. Шматов, А. А. Исследование и оптимизация процессов многокомпонентного насыщения сталей и чугуна карбидообразующими элементами: дис. ... канд. техн. наук / А. А. Шматов. - Минск, 1983. - 222 с.

6. Самсонов, Г. В. Физическое материаловедение карбидов / Г. В. Самсонов, Г. Ш. Упадхая, В. С. Нешпор. -Киев: Наукова думка, 1974. - 456 с.

7. Самсонов, Г. В. Некоторые закономерности начальной стадии реакционной диффузии / Г. В. Самсонов, Г. Л. Жунковский // Защитные покрытия на металлах. - 1973. - Вып. 7. - С. 21-33.

8. Диффузионные карбидные покрытия / В. Ф. Лоскутов [и др.]. -Киев: Техника, 1991. -168 с.

9. Хижняк, В. Г. Разработка физико-химических и технологических основ нанесения на поверхность сталей и твердых сплавов двухкомпонентных покрытий на основе карбидов переходных металлов для повышения служебных характеристик изделий: автореф. дис. ... докт. техн. наук / В. Г. Хижняк. - Киев, 1998. - 24 с.

10. Структура, электронное строение и механические свойства покрытий на основе карбида титана на стали У10А / В. Г. Хижняк [и др.] // Наук. вкш Нац. техн. ун-ту Украши. - 2001. - № 3. - С. 84-90.

11. Металловедение. Термическая и химико-термическая обработка сплавов: сб. науч. тр. / Моск. гос. техн. ун-т. - М.: Изд-во МГТУ, 2003. - 246 с.

12. Лоскутова, Т. В. Комплексное насыщение углеродистых сталей и твердых сплавов ниобием и хромом: автореф. дис. ... канд. техн. наук / Т. В. Лоскутова. - Киев, 2004. - 20 с.

13. Пантелеенко, Ф. И. Исследование механизма формирования, строения и свойств карбидных покрытий на основе хрома на предварительно цинкованных сталях: дис. ... канд. техн. наук / Ф. И. Пантелеенко. - Минск, 1977. - 263 с.

14. Попов, В. Е. Кристаллизация тугоплавких карбидов из растворов в металлических расплавах и получение композиционных материалов: дис. ... канд. техн. наук. - Л., 1976. - 160 с.

15. Состав для комплексного насыщения изделий: а. с. 1046328 СССР / Л. Г. Ворошнин, Г. В. Борисенок, А. А. Шматов [и др.] // Б. И. - 1983. - № 37, С23С, 9/02 от 3.06.1982.

16. Состав для комплексного насыщения стальных изделий: а. с. 1477780 СССР / Л. Г. Ворошнин, А. А. Шматов, Б. Б. Хина [и др.] // Бюл. изобр. - 1989. - № 17. -С23С, 10/52 от 12.10.1987.

Поступила 17.07.2007

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.