Издательство
Каталог
Авторам
Рекламодателям
КонтактыВНИМАНИЕ!
Новый адрес редакций журналов Колодезный пер., 2 А.
ООО «Издательство «Инновационное машиностроение»
- КНИГИ Прайс-лист
- ЖУРНАЛЫ Прайс-лист
Книги и журналы, просмотренные ранее
Статьи автора
К последнему номеру журналаВсе статьи автора в журнале: Мамонтов Д.В.
- Влияние предварительной микродеформации на процесс ионно-плазменного азотирования нержавеющей стали AISI 321Effect of pre-microdeformation on ion-plasma nitriding process of stainless steel AISI 321Авторы статьиAuthorsВафин Р.К.Vafin R.K.Асылбаев А.В.Asyilbaev A.V.Мамонтов Д.В.Mamontov D.V.Склизков И.Д.Sklizkov I.D.alexander.aslb@gmail.comalexander.aslb@gmail.com
Влияние предварительной микродеформации на процесс ионно-плазменного азотирования нержавеющей стали AISI 321
УДК 621.785.532
DOI: 10.36652/1813-1336-2022-18-12-549-553
Исследовано влияние предварительной микродеформации (алмазного выглаживания) на характеристики упрочненного слоя нержавеющей стали AISI 321 после ионно-плазменного азотирования в тлеющем разряде. В ходе исследования установлено, что при выбранных режимах диффузия азота вглубь образцов без предварительной микродеформации перед ионно-плазменным азотированием незначительна. Предварительная микродеформация позволяет значительно повысить диффузию азота, тем самым способствуя увеличению поверхностной твердости и толщины упрочненного слоя нержавеющей стали AISI 321, что в свою очередь увеличивает ресурс готовых деталей.
Ключевые слова
ионно-плазменное азотирование, нержавеющая сталь, предварительная микродеформация
Effect of pre-microdeformation on ion-plasma nitriding process of stainless steel AISI 321
In this work the effect of pre-microdeformation — diamond smoothing on the characteristics of the hardened layer of stainless steel AISI 321 after ion-plasma nitriding in a glow discharge was investigated. The study found that at the chosen conditions, the diffusion of nitrogen deep into the samples, without pre-microdeformation before ion-plasma nitriding, is insignificant. It is also found that the pre-microdeformation — diamond smoothing allows for a significant increase in nitrogen diffusion during ion-plasma nitriding, thus contributing to an increase in surface hardness and thickness of the hardened layer of stainless steel AISI 321, which in turn may lead to a significant increase in the resource of finished parts.
Keywords
ion-plasma nitriding, stainless steel, pre-microdeformation
- Влияние поверхностной пластической деформации инструментальной стали на ионно-плазменное азотирование в тлеющем разрядеEffect of surface plastic deformation of tool steel on ion-plasma nitriding in glow dischargeАвторы статьиAuthorsВафин Р.К.Vafin R.K.Асылбаев А.В.Asyilbaev A.V.Мамонтов Д.В.Mamontov D.V.Склизков И.Д.Sklizkov I.D.Нагимов Р.Ш.Nagimov R.SH.Рамазанов К.Н.Ramazanov K.N.alexander.aslb@gmail.comalexander.aslb@gmail.com
Влияние поверхностной пластической деформации инструментальной стали на ионно-плазменное азотирование в тлеющем разряде
УДК 621.785.532
DOI: 10.36652/1813-1336-2024-20-3-134-139
Исследовано влияние поверхностной пластической деформации инструментальной стали Р6М5 на характеристики упрочненного слоя после ионно-плазменного азотирования в тлеющем разряде. Для исследования использовалась отожженная при температуре 850 °С инструментальная сталь Р6М5. Отожженные образцы предварительно подвергались интенсивной пластической деформации кручением: при холодной осадке на 43 % и кручении на 1,5 оборота (гидростатическое сжатие с нагрузкой 4 ГПа). Ионно-плазменное азотирование проводили в газовой смеси: 50 % аргона, 35 % азота и 15 % водорода, при давлении газа 200 Па и температуре в 450 °С в течение 2, 4 и 6 ч. Микротвердость поверхностного слоя образцов исследовали по методу Виккерса на наклонных шлифах. Для выявления микроструктуры исследуемые образцы подвергали химическому травлению в течение 10 c раствором из кислот: C2H5OH (80 мл), HNO3 (10 мл), HCl (10 мл) и C6H3N3O7 (1 г). Толщину нитридной зоны оценивали по полученным оптическим снимкам микроструктур. В ходе проведенных исследований установлено, что поверхностная пластическая деформация стали способствует повышению скорости диффузии азота вглубь материала вследствие увеличения плотности дислокаций и образования микродефектов, за счет сильно измельченной зеренной ультрамелкозернистой структуры. Установлено, что поверхностная пластическая деформация стали перед ионно-плазменным азотированием приводит к увеличению толщины упрочненного слоя инструментальной стали Р6М5 в ~2 раза из-за увеличения поверхностной свободной энергии, которая способствует повышению адсорбции насыщающего элемента и образованию нитридов в приповерхностном слое азотированного материала.
Ключевые слова
инструментальная сталь, пластическая деформация, ионно-плазменное азотирование, тлеющий разряд, интенсивная пластическая деформация кручением, ультрамелкозернистая структура
Effect of surface plastic deformation of tool steel on ion-plasma nitriding in glow discharge
In this paper the influence of surface plastic deformation of P6M5 tool steel on the characteristics of the hardened layer after ion-plasma nitriding in the glow discharge is investigated. P6M5 tool steel annealed at 850 °C was used for the study. The annealed samples were preliminarily subjected to severe plastic deformation by torsion, with cold settling by 43 % and torsion by 1.5 turns, under hydrostatic compression of 4 GPa. Ion-plasma nitriding was carried out in a gas mixture of 50 % argon, 35 % nitrogen and 15 % hydrogen, at a gas pressure of 200 Pa and a temperature of 450 °C, for 2, 4 and 6 hours. The microhardness of the surface layer of the samples was investigated by the Vickers method on inclined slides. To reveal the microstructure, the studied samples were subjected to chemical etching for 10 s with a solution of acids: C2H5OH (80 ml), HNO3 (10 ml), HCl (10 ml) and C6H3N3O7 (1 g). The thickness of the nitride zone was estimated from the obtained optical images of microstructures. It was found that surface plastic deformation of steel contributes to an increase in the rate of nitrogen diffusion into the depth of the material due to an increase in the density of dislocations and the formation of microdefects due to a highly fine-grained structure. It was found that the surface plastic deformation of steel before ion-plasma nitriding leads to an increase in the thickness of the hardened layer of tool steel P6M5 in ~2 times, due to an increase in surface free energy, which contributes to the increase in adsorption of the saturating element and the formation of nitrides in the near-surface layer of nitrided material.
Keywords
tool steel, plastic deformation, ion-plasma nitriding, glow discharge, severe plastic deformation by torsion, ultrafine grain structure
