Особенности технологии азотирования высоколегированных коррозионно-стойких сталей авиационного назначения

Металлургия и материаловедение

Материаловедение

2021. Т. 28. № 2. С. 206-215.

DOI: 10.34759/vst-2021-2-206-215

Авторы

Бибиков П. С. 1*, Белашова И. С. 2**, Прокофьев М. В. 1***

1. Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Волоколамское шоссе, 4, Москва, A-80, ГСП-3, 125993, Россия
2. Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет, МАДИ, Ленинградский проспект, 64, Москва, 125319, Россия

*e-mail: bpetrserg@gmail.com
**e-mail: irina455@inbox.ru.
***e-mail: mikepro1953@rambler.ru

Аннотация

Статья посвящена новому методу газового азотирования, позволяющему получать качественные диффузионные слои, отвечающие требованиям эксплуатации изделий, работающих в жестких условиях резких изменений температур и больших знакопеременных нагрузок, в частности деталей авиационного назначения. Метод заключается в комбинации различных температурных режимов при изменении концентрации аммиака и воздуха в рабочей части печи. Преимуществом предлагаемого метода перед традиционным азотированием является отсутствие депассиваторов, возможность азотирования поверхностей со сложной геометрией, а также использование недорогого, но качественного отечественного оборудования для проведения процессов. Азотированные слои при этом имеют оптимальное распределение твердости по толщине, позволяющее избежать высокой хрупкости слоя и, как следствие, эксплуатационных трещин.

Ключевые слова:

газовое азотирование, микроциклирование, депассивация, термоциклирование, азотный потенциал

Библиографический список

  1. Лахтин Ю.М., Коган Я.Д., Шпис Г.И., Бёмер З. Теория и технология азотирования. — М.: Металлургия; Лейпциг: Deutscher Verl. für Grundstoffindustrie, 1991. — 318 с.

  2. Лахтин Ю.М., Коган Я.Д. Азотирование стали. — М.: Машиностроение, 1976. — 256 с.

  3. Арзамасов Б.Н. Химико-термическая обработка металлов в активизированных газовых средах. — М.: Машиностроение, 1979. —224 с.

  4. Lakhtin Yu.M. Diffusion fundamentals of nitriding // Металловедение и термическая обработка металлов. 1995. № 7. С.14-17.

  5. Белашова И.С., Шашков А.О. Кинетика роста диффузионного слоя при термогазоциклическом способе азотирования // Металловедение и термическая обработка металлов. 2012. № 6(684). С. 46-50.

  6. Belashova I.S., Bibikov P.S., Petrova L.G., Sergeeva A.S. New nitriding process of high-alloyed maraging steel for cryogenic operation // International Conference on Mechanical Engineering, Automation and Control Systems (17th September 2020, Novosibirsk, Russian Federation). Vol. 1064, 012004.

  7. Гурьев А.М., Ворошнин Л.Г., Хараев Ю.П. и др. Термоциклическое и химико-термоциклическое упрочнение сталей // Ползуновский вестник. 2005. № 2-2. С. 36-43.

  8. Петрова Л.Г., Белашова И.С., Александров В.А., Демин П.Е., Брежнев А.А. О возможности получения наноструктурированных покрытий на стальных изделиях модифицированием поверхности // Вестник Московского авиационного института. 2014. Т. 21. № 2. С. 75-82.

  9. Шашков Д.П., Горячев А.Б. Газоциклическое азотирование конструкционных сталей // Технология металлов. 1998. № 3. С. 11-13.

  10. Belashova I.S., Petrova L.G., Aleksandrov V.D., Demin P.E. Improving the Properties of Low-Alloy and Carbon Steel Tools by Cyclic Nitriding // Russian Engineering Research. 2018. Vol. 38. No. 1, pp. 53–56. DOI: 10.3103/S1068798X18010057

  11. Petrova L., Belashova I., Sergeeva A. Regulation of Phase Composition of Nitrided Layers in Iron and Steel during Thermo-Gas Cyclic Nitriding // 24th IFHTSE CONGRESS 2017 — European Conference on Heat Treatment and Surface Engineering — A3TS Congress (26-29 June 2017; Nice, France), p. 70.

  12. Анвар Ахмед Ибрагим Халиль. Азотирование в условиях термогазоциклических воздействий: Дисс. ... канд. техн. наук. — М.: МАДИ, 1996. — 142 с.

  13. Лахтин Ю.М., Булгач А.А. Теория химико-термической обработки стали: Учеб. пособие. — М.: Машиностроение, 1982. — 54 с.

  14. Межонов А.Е. Кинетические закономерности регулируемых процессов азотирования. Дисс. ... канд. техн. наук. — М.: МАДИ, 1986. — 140 с.

  15. Александров В.А., Грачев А.В., Барабанов С.И. Сокращение длительности процесса азотирования коррозионно-стойких сталей // Металловедение и термическая обработка металлов. 2011. № 7(673). C. 37-39.

  16. Лесин С.В. Влияние качества поверхностного слоя деталей после механической обработки на процесс формирования заданных свойств при азотировании высоколегированных коррозионно-стойких сталей. Дисс... канд. техн. наук. — Саратов: СГАУ, 2006. — 177 с.

  17. Россина Н.Г., Попов Н.А., Жилякова М.А., Корелин А.В. Коррозия и защита металлов: В 2 ч. Ч. 1. Методы исследований коррозионных процессов: учебно-методическое пособие. — Екатеринбург: Изд-во Уральского ун-та, 2019. — 108 с.

  18. Березовская В.В., Березовский А.В. Коррозионно‑стойкие стали и сплавы: Учебное пособие. — Екатеринбург: Изд-во Уральского ун-та, 2019. — 244 с.

  19. Куксенова Л.И., Лаптева В.Г., Березина Е.В. и др. Структура и износостойкость азотированной стали // Металловедение и термическая обработка металлов. 2004. № 1(583). С. 31-35.

  20. Березина Е.В. Разработка технологии формирования наноструктурированного азотированного слоя конструкционных сталей для повышения их износостойкости: Дисс. ... канд. техн. наук. — М.: Моск. гос. техн. ун-т им. Н.Э. Баумана, 2007. — 210 с.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2021