CC BY
24
ISSN 0321-2653 ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН.
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. 2008. № 2
УДК 669. 018. 95
ВЛИЯНИЕ КАТАЛИЗАТОРОВ КМп04 И ЕеМп80С01ЬР НА ПРОЦЕСС ДИФФУЗИОННОГО НАСЫЩЕНИЯ МАРГАНЦЕМ ПОРОШКОВЫХ СТАЛЕЙ
© 2008 г. Е.О. Фатун
В настоящее время актуальной задачей является развитие различных методов интенсификации химико-термической обработки (ХТО) порошковых и композиционных материалов с целью повышения физико-механических характеристик, а следовательно, и продолжительности срока службы деталей машин и механизмов. Методы интенсификации в большинстве случаев являются комплексными, оказывают влияние одновременно на протекание нескольких стадий процесса насыщения. Любая из стадий ХТО в общем случае может оказаться лимитирующей для всего процесса.
Использование ферромарганцевого и перманга-натного катализаторов при насыщении порошковых сталей марганцем в расплавах хлористых солей, в значительной степени увеличивает показатели по износостойкости, усталостной прочности и коррозионной стойкости в агрессивных средах [1]. Объяснение этому может служить то, что данные катализаторы влияют на атомную структуру и свойства матрицы порошкового материала. Главную роль при этом может играть так называемая миграция вакансий, число которых увеличивает катализатор вдоль зерногранич-ных дислокаций. Можно предположить, что введение катализаторов в ванну расплавов хлористых солей сопровождается диффузионной структурно-энергетической перестройкой [2]. Очевидно, для того чтобы происходили структурно-энергетические превращения, в порошковой стали при добавлении катализаторов должны возникать локальные области перераспределения свободного объема, где катализатор БеМп80С01ЬР образует вакансию со знаком плюс, которую заполняет межузельный атом марганца со знаком минус при введении катализатора КМп04.
При использовании определенного набора визуа-лизаторов можно исследовать распределение вакансий и количественную характеристику влияния катализаторов на процесс насыщения, посредством расчета коэффициента диффузии.
Стоит отметить, что вышеупомянутые проблемы связаны со структурной трансформацией матрицы порошковых сталей. Вследствие сложности структуры катализаторов и границ зерен порошковой стали, активация диффузионных процессов вблизи образованных вакансий может происходить при относительно невысоких температурах порядка 800 - 950 °С. Данные значения температуры были приняты во внимание при построении математической модели и проведении экспериментов по насыщению горячедеформи-рованных порошковых сталей марганцем [3]. Такая температура может существенно продлить срок службы эксплуатации установки для насыщения.
Литература
1. Мыльнев В.Ф., Фатун Е.О. Особенности многокомпонентного легирования порошковых сталей // Сб. молодых ученых. Новочеркасск, 2006.
2. Синяев Д.В. Исследование механизмов структурно-энергетических превращений вблизи границ зерен наклона в интерметаллиде №3А1.
3. Мыльнев В.Ф., Фатун Е.О. Оптимизация технологии
диффузионного насыщения порошковых материалов марганцем // Сб. молодых ученых. Новочеркасск, 2006.
Южно-Российский государственный технический университет
(Новочеркасский политехнический институт) 14 декабря 2007 г.
