Поверхностное модифицирование экономно легированной стали 9ХС в азотисто-углеродной среде для повышения износостойкости
https://doi.org/10.21869/2223-1528-2022-12-3-57-71
Аннотация
Цель. Исследование нитроцементации стали 9ХС при температуре 560°С в высокоактивной твердой азотисто-углеродистой среде на основе аморфного углерода и азотосодержащих компонентов – карбамида и железосинеродистого калия.
Методы. Исследована микроструктура нитроцементованной стали на поперечных шлифах с использованием оптического микроскопа XIMEA с программным обеспечением Axalit, а также с помощью электронного растрового микроскопа Qanta FEG–650 с системой микроанализа фокусированным ионным пучком EBCD. Проведен послойный рентгеноструктурный анализ образцов на дифрактометре ХR–700S в хромовом излучении. Испытания карбонитрированных образцов на изнашивание проводили в условиях трения, аналогичных условиям работы штамповых инструментов. Износостойкость нитроцементованных образцов исследовалась на машине трения СМЦ–2. Испытания проводились как в условиях сухого трения, так и в условиях граничного трения.
Результаты. Экспериментально показана высокая эффективность предлагаемой пасты при данной температуре. В результате нитроцементации на поверхности стали образуются модифицированные слои, насыщенные твердыми включениями (ε-фазы), отличающиеся высокой твердостью, низким коэффициентом трения и высокой износостойкостью.
Заключение. По результатам проведённых исследований можно заключить, что нитроцементация штамповой стали 9ХС, проводимая в высокоактивной азотисто-углеродной пасте при температуре карбонитрации (560°С), способствует образованию на поверхности модифицированных слоев, насыщенных карбонитридами (главным образом гексагональным карбонитридом ε). Модифицированные слои отличаются очень низким коэффициентом трения и очень высокой износостойкостью. Нитроцементованную сталь 9ХС можно использовать для изготовления рабочих деталей штампов вместо более дорогих высоколегированных сталей (например, Х12), что может повысить экономическую эффективность машиностроения.
Для цитирования:
Костин Н.А., Колмыков В.И., Костин Н.Н. Поверхностное модифицирование экономно легированной стали 9ХС в азотисто-углеродной среде для повышения износостойкости. Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2022;12(3):57-71. https://doi.org/10.21869/2223-1528-2022-12-3-57-71
For citation:
Kostin N.A., Kolmykov V.I., Kostin N.N. Surface Modification of Economically Alloyed Steel 9XC in Nitrogen-Carbon Medium in Order to Increase Wear Resistance. Proceedings of the Southwest State University. Series: Engineering and Technology. 2022;12(3):57-71. (In Russ.) https://doi.org/10.21869/2223-1528-2022-12-3-57-71
Просмотров:
197
Послать статью по эл. почте 