Actual Problems in Machine Building 2018 Vol. 5 No. 1-2

Actual Problems in Machine Building. Vol. 5. N 1-2. 2018 Materials Science in Machine Building ____________________________________________________________________ 118 Рис. 7. Зависимость удельной площади поверхности ( S уд. = S ч. / V ч. , где S ч. – площадь поверхности частицы; V ч – объем частицы) ( а ) и удельного окисленного объема V ок. / V ч. ( б ) от размера d напыляемых частиц Кроме того, вклад в уменьшение диффузионной подвижности атомов азота в проволочных высокохромистых сталях может быть связан с явлением восходящей диффузии атомов хрома в азотированный слой в процессе ИПА [11]. При этом, общая концентрация хрома в азотированных слоях существенно повышается относительно его номинального содержания. В то же время в газотермических покрытиях процессы диффузионного переноса атомов хрома из более глубоких слоев к азотированному слою затруднены, так как между отдельными напыленными частицами покрытия находятся непроницаемые/полупроницаемые для диффузии оксидные прослойки Fe 3 O 4 [12]. Таким образом, можно сделать вывод, что ионное азотирование газотермических покрытий из высокохромистых сталей будет приводить к формированию в них относительно более глубоких азотированных слоев по сравнению с монолитными проволочными сталями. Формирование более глубоких азотированных слоев в газотермических покрытиях из высокохромистых сталей связано с пониженным содержанием в них хрома относительно их концентрации в исходных проволочных сталях, наличием большого количества пор и дефектов кристаллического строения матричных фаз, а также с замедлением процессов восходящей диффузии хрома оксидными прослойками, расположенными на границах напыленных частиц. Заключение Исследовано структурно-фазовое состояние и дюрометрические свойства проволочных сталей 40Х13, Lastifil 812, 02Х17Н11М2, а также газотермических покрытий, полученных методом высокоскоростной металлизации этих проволок с использованием высокоэнтальпийного горючего газа МАФ, в исходном состоянии и после ионно- плазменного азотирования при 740 К. Установлено, что напыление газотермических покрытий из мартенситных сталей 40Х13 и Lastifil 812 приводит к формированию покрытий с аномально высоким содержанием γ-фазы, составляющим 18 и 19 об.%, соответственно. Проведено ионно-плазменное азотирование газотермических покрытий из высокохромистых сталей 40Х13, Lastifil 812 и 02Х17Н11М2, напыленных методом высокоскоростной металлизации с использованием горючего газа МАФ. Показано, что в результате ионного азотирования покрытий в их поверхностных слоях образуются модифицированные азотом слои толщиной до 40 мкм, содержащие легированные хромом нитриды железа ε-(Fe, Cr) 2-3 N , γ′-(Fe, Cr) 4 N, а также нитриды CrN, Mo 2 N . Кроме того в а) б)