Химико-термическая обработка сталей со сверхравновесной концентрацией азота

Авторы: Гончаревская Д.А.
Опубликовано в выпуске: #8(49)/2020
DOI: 10.18698/2541-8009-2020-8-636
Раздел: Металлургия и материаловедение | Рубрика: Металловедение и термическая обработка металлов и сплавов
Ключевые слова: стали мартенситного класса, сверхравновесная концентрация азота, химико-термическая обработка, вакуумное азотирование, вакуумная цементация, толщина диффузионного слоя, карбиды, нитриды
Опубликовано: 07.09.2020

Представлены результаты исследований стали мартенситного класса типа 5ХНМ, в которой часть углерода заменена азотом с различной сверхравновесной концентрацией. Установлены закономерности диффузионного насыщения поверхностных слоев сталей углеродом в зависимости от времени насыщения и исходного содержания азота. Приведены данные о структуре и свойствах сталей в исходном состоянии и после химико-термической и термической обработки. Выполнен анализ кинетики насыщения сталей при вакуумной цементации и вакуумном азотировании. Показано, что применение химико-термической обработки делает возможным более полную реализацию потенциала сталей, содержащих сверхравновесную концентрацию азота.

Литература

[1] Щукина Л.Е. Исследование и разработка процесса легирования металла азотом в агрегатах специальной электрометаллургии с целью повышения качества стали. Автореф. дисс. канд. тех. наук. М., МИСиС, 2018.

[2] Uggowitzer P.J., Harzenmoser M. Strengthening of austenite stainless steels by nitrogen. Proc. HNS 88. London, Institute of Metals, 1989, pp. 174–179.

[3] Gavriljuk V.G., Duz’ V.A., Yephimenko S.P. Gehalte an C, P, S und N im Stahl. Proc. HNS 90. Stein G., Düsseldorf, Witulski H. Stahl und Eisen, 1990, pp. 100–103.

[4] Azuma S., Miyuki H., Kudo T. Effect of alloying nitrogen on crevice corrosion of austenitic stainless steels. ISIJ Int., 1996, vol. 36, no. 7, pp. 793–798. DOI: https://doi.org/10.2355/isijinternational.36.793

[5] Гаврилюк В.Г. Углерод, азот и водород в сталях: пластичность и хрупкость. Известия Высших учебных заведений. Черная металлургия, 2015, т. 58, № 10, 2015, с. 761–768. DOI: https://doi.org/10.17073/0368-0797-2015-10-761-768

[6] Шабалов И.П., Шлямнев А.П., Щукина Л.Е. Структура, механические свойства и коррозионная стойкость нержавеющих сталей с азотом. Проблемы черной металлургии и металловедения, 2016, № 1, с. 1–7.

[7] Рашев Ц. Высокоазотистые стали. Металлургия под давлением. София, Проф. Марин Дринов, 1995.

[8] Свяжин А.Г. Стали, легированные азотом. Известия вузов. Черная металлургия, 2005, № 10, с. 36–46.

[9] Лахтин Ю.М., Арзамасов Б.Н. Химико-термическая обработка металлов. М., Металлургия, 1985.

[10] Арзамасов Б.Н., ред. Материаловедение. М., Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008.

[11] Банных И.О., Банных О.А., Анцыферова М.В. и др. Обоснование выбора состава и выплавка среднеуглеродистой низколегированной деформационно-упрочняемой азотсодержащей стали в условиях электрошлакового переплава при повышенном давлении азота. Электрометаллургия, 2018, № 5, с. 24–29.

[12] Бигеев А.М., Бигеев В.А. Металлургия стали. Магнитогорск, Изд-во МГТУ им. Носова, 2000.

[13] Гуляев А.П. Металловедение. М., Металлургия, 1986.