ПОВЕРХНЕВЕ ЗМІЦНЕННЯ КОНСТРУКЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ З ВИКОРИСТАННЯМ КОМПОЗИЦІЙНИХ НАСИЧУЮЧИХ СЕРЕДОВИЩ

Анотація

У статті розглянуто формування структури захисних дифузійних шарів з використанням композиційних насичуючих середовищ на конструкційних матеріалах з різним вмістом вуглецю. Проведено термодинамічний аналіз газової фази при насиченні. Визначено склад газової фази Газоподібні продукти, взаємодіють з елементами порошкової системи (Al, Mo, Сr) і переводяться в газову фазу (з'являються CrH, CrOH, CrСl, CrСl₂, CrСl₃, СrОН, СrОСl₂, CrI, CrI₂, CrI₃, МоСl, МоСl₂, МоСl₃, МоСl₄, МоОСl, МоОСl₂, МоI, МоI₂, МоI₃, МоI₄). З використанням 3D-моделювання мікроструктур вдалося більш повно встановити характер розподілу фаз і включень в дифузійному шарі. Зв'язок 3D-мікроструктури матеріалу і його фізико-механічних властивостей дозволили провести моделювання з отриманням оптимального складу розроблених композиційних шихти для насичення. На поверхні конструкційних матеріалів формуються дифузні шари, що мають в своєму складі фази Мо₂С і α - фаза Сr, Al, Mo, включення  Fе₇Мо₆, (Fe, Сr, Al, Mo)₂₃С₆. Були виявлені карбіди трьох типів: гексагональний карбід хрому Сr₇C₃ і карбіди Мо₂С, Cr₂₃C, Fe₃Mo₃C и Fe₂Mo₂C. Досліджено фізико-механічні та експлуатаційні властивості конструкційних матеріалів із захисними дифузійними покриттями. При випробуваннях в умовах тертя ковзання найкращу зносостійкість серед розглянутих дифузійних покриттів мають ванадієві, титанові і борорувані. Їх зносостійкість в 1,8 - 2,3 рази більше, чим у покриттів, отриманих при ізотермічних умовах.