Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Управление фазовым составом комплексно-легированных теплостойких сталей при вакуумной цементации и закалке

А. Е. Смирнов

Аннотация


Исследован процесс упрочнения стали 16Х3НВФМБ-Ш, включающий вакуумную цементацию и последующую упрочняющую термическую обработку. Установлено, что для достижения оптимального фазового состава и, как следствие, высоких эксплуатационных свойств стали следует после цементации проводить высокий отпуск для формирования дисперсной ферритно-карбидной структуры. Завершать обработку целесообразно закалкой с повторного нагрева, обработкой холодом и низким отпуском.

Ключевые слова


вакуумная цементация; теплостойкие стали; закалка; высокий отпуск; остаточный аустенит; обработка холодом; карбиды; vacuum carburizing; high-temperature steels; quenching; high tempering; retained austenite; cold treatment; carbides

Полный текст:

PDF

Литература


Grafen W., Edenhofer B. Acetylene low-pressure carburizing a novel and superior carburizing technology // Heat Treatment of Metals. 1999. V. 26, No. 4. P. 79 - 85.

Otto F. J., Herring D. H. Vacuum carburizing of aerospace and automotive materials // Heat Treating Progress. 2005. V. 5, No. 1. P. 33 - 37.

Kula P., Olejnik J., Kowalewski J. New vacuum carburizing technology // Heat treatment progress. 2001. V. 1, No. 1. P. 57 - 65.

Рыжов Н. М., Смирнов А. Е., Фахуртдинов Р. С. Управление насыщенностью углеродом диффузионного слоя при вакуумной цементации теплостойких сталей // МиТОМ. 2004. № 8. С. 22 - 27. (Ryzhov N. M., Smirnov A. E., Fakhurtdinov R. S. Control of carbon saturation of the diffusion layer in vacuum carburizing of heat-resistant steels // Metal science and heat treatment. 2004. V. 46, No. 7 - 8. P. 340 - 344.)

Семенов М. Ю., Гаврилин И. Н., Рыжова М. Ю. Анализ способов упрочнения зубчатых колес из теплостойких сталей на основе расчетного метода // МиТОМ. 2014. № 1. С. 42 - 46. (Semenov M. Yu., Gavrilin I. N., Ryzhova M. Yu. Computation-based analysis of the methods of hardening of gears from heat-resistant steels // Metal Science and Heat Treatment. 2014. V. 56, No. 1 - 2. P. 45 - 49.)

Смирнов А. Е., Семенов М. Ю. Применение вакуумной термической и химико-термической обработки для упрочнения тяжелонагруженных деталей машин, приборов и инструмента // Наука и образование. МГТУ им. Н. Э. Баумана. Электрон. журн. 2014. № 2 (DOI: 10.7463/0214.0700036; дата обращения 25.11.2019).

Головской А. Л. Оптимизация технологического процесса вакуумной цементации сталей для буровых долот: дисс. канд. техн. наук. Самара: СГТУ, 2006. 149 с.

Смирнов А. Е. Оптимизация технологических факторов вакуумной нитроцементации комплексно-легированных сталей мартенситного класса // Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2019. № 2. С. 13 - 19.

Горелик С. С., Скаков Ю. А., Расторгуев Л. Н. Рентгенографический и электронно-оптический анализ. М.: МИСиС, 1994. 328 с.

Рыжов Н. М., Семенов М. Ю., Фахуртдинов Р. С., Смирнов А. Е. Модель диффузионного роста частиц карбидной фазы в цементованном слое теплостойких сталей // МиТОМ. 1998. № 9. С. 26 - 30. (Ryzhov N. M., Semenov M. Yu., Fakhurtdinov R. S., Smirnov A. E. A model of diffusion growth of carbide-phase particles in the carburized layer of heat-resistant steels // Metal Science and Heat Treatment. 1998. V. 40, No. 9 - 10. P. 374 - 377.)

Смирнов А. Е. Разработка способов активного контроля и автоматизация процесса ионной цементации легированных сталей: дисс. канд. техн. наук. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана. 1991. 198 с.

Семенов М. Ю. Управление строением цементованных слоев теплостойких сталей. Часть I // МиТОМ. 2008. № 5. С. 31 - 38. (Semenov M. Yu. Control of heat-resistant steel carburized layer structure. Part I // Metal Science and Heat Treatment. 2013. V. 55, No. 5 - 6. P. 257 - 264.)

Le Claire A. D., Neumann G. Diffusion of impurities in solid metallic elements // Diffusion in solid metals and alloys. Ed. H. Mehrer. Landolt-Bornstein new series. V. III(26). Springer- Verlag, 1990. P. 85 - 212.

Wells C., Batz W., Mehl R. F. Diffusion coefficient of carbon in austenite // Journal of Metals. 1950. V. 2. P. 553 - 560.

Ryzhov N. M., Semenov M. Yu. Wear resistance of the carburized layer on alloyed steel with excess carbide phase // Journal of Friction and Wear. 1998. V. 19, No. 2. P. 76 - 80.

Тот Л. Карбиды и нитриды переходных металлов: Пер. с англ. М.: Мир, 1974. 294 с.

Щербединский Г. В., Кондратченко Л. А. Диффузионный рост фаз в трехкомпонентных системах при наличии взаимного влияния элементов // Защитные покрытия на металлах: Сб. науч. тр. Киев: Наукова думка. 1972. Вып. 5. C. 23 - 31.

Щербединский Г. В., Исаков М. Г., Трубчиков В. В. Одновременное насыщение и выгорание двух элементов в трехкомпонентном сплаве при конечной скорости массопередачи на поверхности // Защитные покрытия на металлах: Сб. науч. тр. Киев: Наукова думка. 1973. Вып. 7. C. 57 - 63.

Гинье А. Рентгенография кристаллов. М.: Гос. Изд-во физ.-мат. лит-ры, 1961. 604 с.

Рыжов Н. М., Смирнов А. Е., Фахуртдинов Р. С. и др. Вакуумная цементация хромоникелевых сталей // МиТОМ. 2008. № 2. С. 25 - 29. (Ryzhov N. M., Smirnov A. E., Fakhurtdinov R. S. et al. Vacuum carburizing of chromium-nickel steel // Metal Science and Heat Treatment. 2008. V. 50, No. 1 - 2. Р. 63 - 67.)

Smirnov A. E., Fakhurtdinov R. S., Ryzhova M. Y. et al. Technological features of vacuum carburizing of low-alloyed steels // Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 2019. V. 48. P. 167 - 172.





© Издательский дом «Фолиум», 1993–2021