ВЛИЯНИЕ СОДЕРЖАНИЯ УГЛЕРОДА В СТАЛИ НА СОСТАВ И СВОЙСТВА ПОКРЫТИЯ ПРИ ТЕРМОДИФФУЗИОННОМ ХРОМИРОВАНИИ В СМЕСЯХ С ДОБАВКАМИ ОКСИДОВ ТЕРМОЭМИТТЕРОВ

Аннотация

В работе проведено сравнительное исследование структуры и свойств термодиффузионных хромистых покрытий на сталях с различным содержанием углерода, полученных при насыщении в технологической смеси, содержащей в качестве активирующей добавки порошок шеелита (CaWO₄), являющегося эмиттером анионов кислорода и электронов при нагреве. Цель работы заключалась в установлении влияния предложенного автором метода термодиффузионного хромирования на процесс формирования хромистого покрытия на сталях с различным содержанием углерода. Исследование состава полученных диффузионных слоев выполняли на электронном микроскопе JEOL JSM-6460 LV, оснащенном приставкой Oxford Instruments для проведения качественного и количественного микроанализа. Микроструктуру исследовали на оптическом металлографическом микроскопе Axio Observer D1.m. Рентгенофазовый анализ выполняли на дифрактометре Rigaku Ultima IV в α-излучении железного анода. Измерение микротвердости осуществляли на микротвердомере FM-800. В результате проведенного исследования установлено, что состав стали, а именно содержание в ней углерода, как и при стандартной технологии термодиффузионного хромирования, оказывает существенное влияние на размер и состав формирующегося термодиффузионного слоя. При увеличении содержания углерода с 0,12 до 0,75 % (мас.) глубина общей диффузии хрома в металл уменьшается более чем в 2 раза. При этом в составе диффузионного слоя отмечается резкое повышение содержания карбидной и нитридной фаз и соответствующий рост твердости с 950 HV_0,05 до 2100 HV_0,05. Фазовый анализ покрытий, полученных термодиффузионным хромированием с термоэмиссионным током, показал преобладание нитридов хрома взамен карбидов хрома при стандартной технологии хромирования. Такое изменение может быть связано с усилением направленного диффузионного потока к насыщаемой детали и ослаблением встречной диффузии углерода из основного металла.