Поиск в базе сайта:
Особенности анодной электролитно-плазменной нитроцементации стали 20 в водном электролите с карбамидом и хлоридом аммония icon

Особенности анодной электролитно-плазменной нитроцементации стали 20 в водном электролите с карбамидом и хлоридом аммония




Скачать 21.58 Kb.
НазваниеОсобенности анодной электролитно-плазменной нитроцементации стали 20 в водном электролите с карбамидом и хлоридом аммония
Дата конвертации23.05.2015
Вес21.58 Kb.
КатегорияТексты

Особенности анодной электролитно-плазменной нитроцементации
стали 20 в водном электролите с карбамидом и хлоридом аммония


Паркаева Юлия Викторовна

Магистрант

Костромской государственный университет имени Н. А. Некрасова,

физико-математический факультет, Кострома, Россия

E-mail: yuliaparkaeva@yandex.ru
Анодная электролитно-плазменная нитроцементация представляет собой разновидность электрохимико-термической обработки металлов и сплавов. Данный процесс сопровождается насыщением поверхности обрабатываемых деталей азотом и углеродом с последующим изменением фазового состава и структуры материала, а также поверхностных свойств обрабатываемых деталей.

В настоящее время остается актуальной задача оптимизации состава электролита и условий нитроцементации, а также изучение механизма массопереноса азота и углерода в сталь из электролита. Целью данной работы является изучение влияния состава электролита (карбамид и хлорид аммония) и условий обработки на состав, структуру и свойства поверхностного слоя малоуглеродистой стали после анодной электролитно-плазменной нитроцементации.

Анодной нитроцементации подвергались шестигранные образцы из стали 20 высотой 15 мм и размером грани 4 мм. В качестве электролита использовался водный раствор хлорида аммония (5-15 % масс.) и карбамида (5-20 % масс.). Температура нагрева образцов варьировалась от 650 до 950 С, время обработки изменялось от 2 до 10 минут.

В результате проведенного исследования были получены следующие результаты:

1. Выявлена структура модифицированного слоя малоуглеродистой стали после ее анодной нитроцементации в водном растворе хлорида аммония с карбамидом, которая содержит пористый оксидный слой, наружный нитроцементованный слой и внутренний диффузионный слой с повышенной концентрацией углерода. Установлено влияние одновременно протекающих процессов оксидирования и анодного растворения обрабатываемого материала на толщину и микротвердость образующихся слоев.

2. Предложено описание механизма выделения азота и углерода из раствора карбамида, включающий термическое разложение и гидролиз карбамида с образованием изоциановой кислоты, ее окислением с образованием аммиака, атомарного азота и монооксида углерода. Адсорбция аммиака и монооксида углерода на поверхности стали обеспечивает появление атомов азота и углерода, способных диффундировать в металл, по известным схемам.

3. Изучено влияние концентраций хлорида аммония и карбамида, а также температуры и продолжительности нитроцементации на структурные характеристики модифицированного слоя, которые определяются углеродным потенциалом парогазовой оболочки, влиянием оксидного слоя и возможностью управления толщиной оксидного слоя скоростью анодного растворения.

4. Предложен состав электролита (10 % хлорида аммония, 10–15 % карбамида) и режимы нитроцементации (950 С, 10 мин) малоуглеродистых сталей, позволяющие формировать упрочненные слои толщиной до 0,2 мм с микротвердостью до 740 HV и увеличением условного предела прочности материала без ухудшения его ударной вязкости.
Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ

Похожие:




©fs.nashaucheba.ru НашаУчеба.РУ
При копировании материала укажите ссылку.
свазаться с администрацией