Исследование строения и фазового состава азотированных слоев мартенситной стали, полученных ультразвуковым выглаживанием и ионной имплантацией
| Parent link: | Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты): научно-технический и производственный журнал.— , 1998- № 4 (61).— 2013.— [С. 19-27] |
|---|---|
| Main Author: | |
| Corporate Author: | |
| Other Authors: | |
| Summary: | Заглавие с экрана Методами оптической металлографии, рентгеноструктурного анализа и дюрометрии, исследованы особенности формирования строения и фазового состав азотированных слоев стали 40Х13, полученных высокоинтенсивной низкоэнергетической имплантацией ионов азота, а также комбинированным воздействием ультразвукового выглаживания и имплантации. Показано, что при ионной имплантации азота в стали 40Х13 формируется поверхностный упрочненный азотированный слой. Строение и фазовый состав этого слоя зависят от температуры имплантации и исходного структурного состояния. В случае имплантации при 350 °С азотированный слой представляет диффузионную зону, содержащую азотистый мартенсит и частицы нитридов. В результате имплантации с температурой 400 °С азотированный слой состоит из нитридной и диффузионной зоны. При имплантации с температурой 450 °С и 500 °С в азотированном слое наряду с нитридами железа образуется нитрид хрома. В этом случае имплантированный слой имеет следующее строение. Верхний слой – это нитридный слой с максимально высокими значениями микротвердости до 19000 МПа. Затем идет зона внутреннего азотирования второго рода с высокими значениями микротвердости до 15000 МПа. Далее находится зона внутреннего азотирования первого рода с микротвердостью которая плавно снижается до 4500 МПа. Высокотемпературная имплантация приводит к выделению в азотированном слое преимущественно частиц нитрида хрома. Комбинированная обработка стали, включающая последовательное ультразвуковое выглаживание поверхности и имплантацию, обеспечивает во всем исследованном интервале температур формирование азотированных слоев большей глубины. Это обусловлено интенсификацией диффузионных процессов за счет предварительной модификации поверхностного слоя стали. The structure and phase composition of the nitrided layers of steel 40X13 received by intensive low-energy ion implantation of nitrogen and combined effect of ultrasonic burnishing and implantation are investigated by optical metallography, X-ray analysis and durometer. It is shown that ion implantation of nitrogen in steel 40X13 forms nitride hardened surface layer. Structure and phase composition of this layer depend on implantation temperature and the initial structure. After implantation at 350 °С nitrided layer is a diffusion zone containing nitrogen martensite and nitride particles. As a result of implantation at temperature 400 °С formed nitrided layer consists of nitride and diffusion zone. As a result of implantation at 450 °С and 500 °С chromium nitride is formed as well as iron nitride. The implanted layer has the following structure. The top layer - is the nitride layer with the highest values of microhardness up to 19000 MPa. Then there is a zone of internal nitriding of the second kind with high values of microhardness up to 15000 MPa. Next there is a zone of internal nitriding of the first kind with micro-hardness gradually decreased to 4500 MPa. High implantation leads to the release in the nitrided layer, mainly chromium nitride particles. Combined treatment of the steel, including ultrasonic burnishing and implantation, provides over the entire temperature range formation the nitrided layers with greater depth. This is due to the intensification of diffusion processes through the preliminary modification of the surface layer of the steel. Режим доступа: по договору с организацией-держателем ресурса |
| Published: |
2013
|
| Subjects: | |
| Online Access: | http://elibrary.ru/item.asp?id=20929214 http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov/catalogue/contents/view_article?id=743 |
| Format: | Electronic Book Chapter |
| KOHA link: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=646483 |