Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Исследование микроструктуры и свойств покрытий карбида ванадия на стали AISI 52100 (ШХ15), полученных методом термореактивной диффузии

Цзун Сяомин, Гао Фэй, Сунь Лимин

Аннотация


Исследованы покрытия из карбида ванадия, полученные на поверхности стали AISI 52100 (аналог подшипниковой стали ШХ15) методом термореактивной диффузии (ТРД) в запаянном контейнере при 900 °C в течение 2 - 8 ч. Проведен структурный анализ методами сканирующей электронной микроскопии и рентгеновской дифракции. Определена микротвердость, проведены испытания на адгезию по методу Daimler-Benz Rockwell-C. Установлена удовлетворительная адгезионная прочность покрытия, соответствующая показателям HF1 - HF2 по техническому условию VDI 3198.

Ключевые слова


карбидные покрытия; карбид ванадия; подшипниковая сталь; термореактивная диффузия; адгезионная прочность; carbide coatings; vanadium carbide; bearing steel; thermo-reactive diffusion; adhesion strength

Полный текст:

PDF

Литература


Dearnley P. A. Low friction surfaces for plastic injection moulding dies-an experimental case study // Wear. 1999. V. 1109. P. 225 - 229.

Aghaie-Khafri M., Fazlalipour F. Vanadium carbide coatings on die steel deposited by the thermo-reactive diffusion technique // J. Phys. Chem. Solids. 2008. V. 69. P. 2465 - 2470.

Sen S. Influence of chromium carbide coating on tribological performance of steel // Materials and Design. 2006. V. 27. P. 85 - 91.

Rutherford K. L., Hutchings I. M., Bull S. J., Doyle E. D. Laboratory characterisation of the wear behaviour of PVD-coated tool steels and correlation with cutting tool performance. Surf // Coat. Technol. 1996. V. 80. P. 176 - 179.

Ghadi A., Soltanieh M., Saghafian H., Yang Z. G. Investigation of chromium and vanadium carbide composite coatings on CK45 steel by Thermal Reactive Diffusion. Surf // Coat. Technol. 2016. V. 289. P. 1 - 10.

Liu X. J., Li Q. L., Jiang J. X., Liu B. Wear mechanism analysis and microstructure of vanadium carbide coating by thermal diffusion process // Advanced Materials Research. 2010. V. 150 - 151. P. 183 - 187.

Ozdemira O., Sen S., Sen U. Formation of chromium nitride layers on AISI 1010 steel by nitro-chromizing treatment // Vacuum. 2007. V. 81. P. 567 - 870.

Chen F. S., Lee P. Y., Yeh M. C. Thermal reactive deposition coating of chromium carbide on die steel in a fluidized bed furnace // Mater. Chem. Phys. 1998. V. 53. P. 19 - 27.

Kuo D. H., Huang K. W. Kinetics and microstructure of TiN coatings by CVD // Surf. Coat. Technol. 2001. V. 135. P. 150 - 157.

He J. L., Lin Y. H., Chen K. C. Wear performance of CAP-titanium nitride-coated high-speed steel in different dry sliding conditions // Wear. 1997. V. 208. P. 36 - 41.

Biesuz M., Sglavo V. M. Chromium and vanadium carbide and nitride coatings obtained by TRD techniques on UNI 42CrMoS4 (AISI 4140) steel // Surf. Coat. Technol. 2016. V. 286. P. 319 - 326.

Fan X., Yang Z., Zhang Y., Che H. Evaluation of vanadium carbide coatings on AISI H13 obtained by thermo-reactive deposition/diffusion technique // Surf. Coat. Technol. 2010. V. 205. P. 641 - 646.

Aghaie-Khafri M., Daemi N. Characterization of vanadium carbide coating deposited by borax salt bath process // Advances in Materials Research. 2012. V. 1. P. 233 - 242.

Kayali Y., Taktak S. Characterization and Rockwell-C adhesion properties of chromium-based borided steels // J. Adhesion Sci. Technol. 2015. V. 29. P. 2065 - 2075.

Martini C., Palombarini G., Poli G., Prandstraller D. Sliding and abrasive wear behaviour of boride coatings // Wear. 2004. V. 256. P. 608 - 613.

Daimler Benz adhesion test. Richtlinien. No. 3198 / Verein Deutscher Ingenieure (VDI). Dusseldorf: VDI-Verlag, 1992. P. 7 - 12.

Fan X. S., Yang Z. G., Zhang C., Zhang Y. D. Thermo-reactive deposition processed vanadium carbide coating: growth kinetics model and diffusion mechanism // Surf. Coat. Technol. 2012. V. 208. P. 80 - 86.

Mohammadali S., Ali S., Mohammad R. A. Kinetics of vanadium carbide coating produced on AISI D2 steel by thermoreactive diffusion technique // Russian Journal of Applied Chemistry. 2014. V. 87. P. 1930 - 1935.

Aghaie-khafri M., Fazlalipour F. Vanadium carbide coatings on die steel deposited by the thermo-reactive diffusion technique // Journal of Physics and Chemistry of Solids. 2008. V. 69. P. 2465 - 2470.




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2019.11.64-68

© Издательский дом «Фолиум», 1998–2024