Підвищення властивостей сталей і твердих сплавів нанесенням багатошарових карбідних та карбооксидних дифузійних покриттів на основі титану, ванадію і хрому
DSpace at NTB NTUU KPI
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Підвищення властивостей сталей і твердих сплавів нанесенням багатошарових карбідних та карбооксидних дифузійних покриттів на основі титану, ванадію і хрому
|
|
| Creator |
Дегула, Андрій Іванович
|
|
| Description |
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.16.01 – металознавство і термічна обробка металів. Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», Київ, 2010. Дисертація присвячена вирішенню науково-технічної задачі зі створення нових комплексних багатошарових захисних покриттів на основі карбідів і оксидів перехідних металів IV-VI груп періодичної системи шляхом послідовного дифузійного насичення в одному технологічному циклі. Вивчені особливості формування структури і властивості багатокомпонентних карбідних і карбооксидних захисних покриттів, встановлені раціональні параметри проведення процесу дифузійного багатокомпонентного насичення в одному технологічному циклі, визначено оптимальний хімічний і фазовий склад, структура, товщина та експлуатаційні властивості покриттів. Запропонований механізм формування карбооксидного покриття. Розроблені нова технологія і конструкція реакційної камери для отримання комплексних багатошарових покриттів в одному технологічному циклі. Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.16.01 – металловедение и термическая обработка металлов. Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», Киев, 2010. Диссертация посвящена решению научно-технической задачи по созданию новых комплексных многослойных защитных покрытий на основе карбидов и оксидов переходных металлов IV-VI групп периодической системы путем последовательного диффузионного насыщения в одном технологическом цикле. Выбор рационального типа покрытия определяется условиями эксплуатации определенного изделия. При этом необходимо учитывать следующие свойства и характеристики материала основы и покрытия: прочность, твердость, коэффициент термического расширения, жаропрочность и др. В то же время свойства покрытия определяются фазовым составом, свойствами и порядком расположения отдельных слоев. В промышленности существует большое множество методов по нанесению на изделия разнообразных покрытий. Каждый из них, имея определенные особенности, обеспечивает получение покрытий, которые различаются составом, структурой, плотностью, адгезией с основой и другими свойствами. Следует обратить внимание на то, что диффузионные покрытия в отличие от покрытий, полученных другими методами, характеризуются высоким комплексом свойств, стабильностью результатов, хорошей адгезией с основой за счет значительного проникновения насыщающих элементов в основу. Изучены особенности формирования структуры и свойства многокомпонентных карбидных и карбооксидных защитных покрытий, установлены рациональные параметры проведения процесса диффузионного многокомпонентного насыщения в одном технологическом цикле, определены оптимальные химический и фазовый составы, структура, толщина и эксплуатационные свойства покрытий. Установлено, что при хромотитанировании углеродистых сталей 45 и У8А на поверхности образуется карбидное покрытие Cr7 C3+Cr23C6+ТіС, а на низко- углеродистой стали 20 и твердых сплавах Т15К6 и ВК8 диффузионный слой состоит из карбидов Cr23C6+ТіС. Диффузионные слои, полученные хромованадированием, состоят из карбида хрома Cr23C6 и карбида ванадия VC. Подтверждено, что элементы основы диффундируют в покрытие. Растворимость железа в карбиде титана достигает 1,9%(масс.), в карбиде хрома Cr23C6 20,0%(масс.). Определен химический состав карбидных и карбооксидних покрытий. Предложен механизм формирования карбооксидного покрытия, который состоит из этапов: хромирования сталей и твердых сплавов с образованием слоя, состоящего из карбидов хрома Cr7C3+Cr23C6, окисления слоя карбида хрома Cr23C6 с образованием окислов Cr2O3, титанирования в процессе которого на поверхности образуется карбид титана, а оксид легируется титаном с образованием (Cr,Ti)2O3. Разработаны новая технология и конструкция реакционной камеры для получения комплексных многослойных покрытий в одном технологическом цикле. Разработанные способы позволяют получить карбидные и карбооксидные многослойные покрытия на сталях и твердых сплавах. Установлено, что распределение микротвердости по толщине покрытия наиболее рациональным является для карбооксидних слоев. Это предопределено постепенным уменьшением микротвердости от поверхности покрытия к основе. Микротвердость карбида титана ТiС составляет 34,0-33,0ГПа, центральной гетерогенной зоны 21,0-19,5ГПа, карбида хрома Cr7C3 16,5-16.0ГПа. Показано, что твердые сплавы с комплексными покрытиями имеют значительно высшую износостойкость по сравнению с исходными. По увеличению износостойкости покрытия можно расположить в следующий ряд: CrxCy → VC → TiC → CrxCy+VC → CrxCy+TiC → CrxCy+Me2O3+TiC. Dissertation on rewarding of the scientific degree of Candidate of engineering science on speciality 05.16.01 - physical metallurgy and heat treatment of metals. The National technical university of Ukraine «Kyiv polytechnic institute», Kyiv, 2010. Dissertation is devoted to the solution of scientific and technical problem on finding of the new complex multi-layered sheeting based on Carbides and Oxides of transitional metals of groups IV-VI of the periodic system by a successive diffusive satiation in one technological loop. Features of forming of the structure and the properties of the multicomponent carbidic and carbooxidic sheeting are studied, the rational parameters of leadthrough of process of diffusive multicomponent satiation in one technological loop are set, the optimum chemical and phase compositions, structure, thickness and operating properties of coverages are determined. The mechanism of carbooxidic coverage forming is offered. New technology and construction of reactionary chamber is developed for the receiving of the complex multilayered coverages in one technological loop. |
|
| Publisher |
НТУУ "КПІ"
|
|
| Date |
2011-03-30T14:56:53Z
2011-03-30T14:56:53Z 2010 |
|
| Type |
Thesis
|
|
| Identifier |
http://library.kpi.ua:8080/handle/123456789/798
|
|
| Language |
uk
|
|