Термодинамический анализ реакций в процессе микродугового хромирования стали
Аннотация
Показано, что существующие процессы диффузионного хромирования характеризуются рядом недостатков. Предложено использование технологии микродуговой химико-термической обработки для формирования карбидного покрытия на поверхности материала. Проведены термодинамические расчёты реакций восстановления оксида хрома, являющегося источником диффузанта. Выявлено, что наиболее вероятно протекание реакций восстановления оксида хрома метаном и углеродом с образованием атомарного хрома, а также последовательным по мере возрастания температуры нагрева образованием карбидов Cr3C2, Cr7C3 и Cr23C6. Осуществлена экспериментальная проверка полученных результатов. В результате упрочняющей обработки получен поверхностный слой на основе карбидов хрома глубиной 20–25 мкм, под которым расположена науглероженная зона эвтектоидной концентрации, а далее — исходная ферритно-перлитная структура.
Ключевые слова
Об авторах
Виктор Николаевич ПустовойтРоссия
Юрий Маркович Домбровский
Россия
Макар Степанович Степанов
Россия
Список литературы
1. Электрохимико-термическая обработка металлов и сплавов / И. Н. Кидин [и др.]. — Москва : Металлургия, 1978. — 320 с.
2. Химико-термическая обработка металлов и сплавов: справ. / Г. В. Борисёнок [и др.]. — Москва : Металлургия, 1981. — 424 с.
3. Лахтин, Ю. М. Химико-термическая обработка металлов / Ю. М. Лахтин, Б. Н. Арзамасов. — Москва : Металлургия, 1985. — 256 с.
4. Теория и технология химико-термической обработки / Л. Г. Ворошнин, О. Л. Менделеева, В. А. Сметкин. — Москва : Новое знание, 2010. — 304 с.
5. Диффузионные карбидные покрытия / В. Ф. Лоскутов [и др.]. — Киев : Тэхника, 1991. — 168 с.
6. Домбровский, Ю. М. Новые аспекты химико-термической обработки металлов в порош-ковых средах / Ю. М. Домбровский, М. С. Степанов // Вестн. Дон. гос. техн. ун-та. — 2011. — Т. 11, № 8 (59), вып. 1. — С. 1217–1221.
7. Домбровский, Ю. М. Выбор углеродсодержащей порошковой среды для микродуговой цементации металлических изделий / Ю. М. Домбровский, М. С. Степанов // Вестн. Дон. гос. техн. ун-та. — 2013. — № 3–4 (72–73). — С. 27–32.
8. Домбровский, Ю. М. Микродуговая цементация стальных изделий в порошковых средах / Ю. М. Домбровский, М. С. Степанов // Упрочняющие технологии и покрытия. — 2013. — № 12. — С. 25–29.
9. Электроискровое легирование металлических поверхностей / А. Е. Гитлевич [и др.]. — Кишинёв : Штиинца, 1985. — 196 с.
10. Теория и технология производства ферросплавов / М. И. Гасик, Н. П. Лякишев, Б. И. Емлин. — Москва : Металлургия, 1988. — 784 с.
11. Петрищев, А. С. Термодинамический анализ в системе Cr–O–C применительно к техно-логии металлизации хромосодержащего металлооксидного сырья / А. С. Петрищев, С. М. Григорьев, И. В. Прус // Науч. тр. Донец. нац. техн. ун-та. Серия: Металлургия. — 2011. — Вып. 13. — С. 28–33.
12. Meegoda, J. N. Conversion of Chromium Ore Processing Residue to Chrome Steel / Jay N. Meegoda, Wiwat Kamolpornwijit, Zhengbo Hu. Newark: New Jersey Institute of Technology, 2007. — 49 p.
13. Морачевский, А. Г. Термодинамические расчёты в металлургии / А. Г. Морачевский, И. Б. Сладков. — Москва : Металлургия, 1985. — 136 с.
Рецензия
Для цитирования:
Пустовойт В.Н., Домбровский Ю.М., Степанов М.С. Термодинамический анализ реакций в процессе микродугового хромирования стали. Вестник Донского государственного технического университета. 2014;14(3):118-126. https://doi.org/10.12737/5701
For citation:
Pustovoyt V.N., Dombrovskiy Yu.M., Stepanov M.S. THERMODYNAMIC ANALYSIS OF REACTIONS IN THE PROCESS OF MICRO-ARC STEEL CHROMINGTHERMODYNAMIC ANATHERMODYNAMIC ANALYSIS OF REACTIONS IN THE PROCESS OF MICRO-ARC STEEL CHROMINGLYSIS OF REACTIONS IN THE PROCESS OF MICRO-ARC STEEL CHROMING. Vestnik of Don State Technical University. 2014;14(3):118-126. (In Russ.) https://doi.org/10.12737/5701