Введение
1 Состояние вопроса и задачи исследования 18
1.1 Основы химико-термической обработки 18
1.2 Виды химико-термической обработки 29
1.2.1 Цементация 30
1.2.2 Азотирование 31
1.2.3 Совместное насыщение азотом и углеродом 32
1.2.4 Перспективные способы ХТО 33
1.3 Борирование сталей 34
1.3.1 Влияние состава стали на процесс диффузионного насыщения бором 39
1.3.2 Термическая обработка борированных сталей 40
1.3.3 Структура и свойства боридных слоев 42
1.4 Диффузионное хромирование 47
1.5 Диффузионное титанирование 48
1.5.1 Титан и его взаимодействие с железом 48
1.5.2 Характеристики существующих способов титанирования 51
1.5.3 Титанирование в порошковых средах 52
1.5.4 Титанирование в жидких средах 54
1.5.5 Титанирование из паровой фазы 56
1.5.6 Титанирование из газовой фазы 56
1.6 Термодинамические основы восстановления оксидов , алюминием при диффузионном насыщении 58
1.6.1 Влияние активаторов на строение и свойства титановых покрытий 63
1.7 Способы интенсификации процессов химико-термической обработки 64
1.7.1 Многокомпонентное насыщение металлами и неметаллами 66
1.7.2 Борохромирование 67
1.7.3 Боротитанирование 70
1.7.4 Термоциклическая обработка 72
2 Методы исследований и используемые материалы 77
2.1 Материалы и оборудование 77
2.2 Методы исследования структуры и состава диффузионных слоев 78
2.3 Исследование структуры образцов 80
2.4 Применение метода случайного баланса для построения математической модели 87
2.4.1 Установление уровней варьирования факторов и составление матрицы планирования 89
2.4.2 Порядок проведения эксперимента 92
2.4.3 Построение диаграмм рассеяния, расчет эффектов и проверка их статистической значимости 93
2.4.4 Расчет дисперсии адекватности. 106
З Титанирование сталей в одно -и двухкомпонентных насыщающих средах 108
3.1 Титанирование в порошке титана 108
3.2 Титанирование сталей с добавками некарбидообразующих элементов в насыщающую смесь 115
3.2.1 Титанирование в насыщающих смесях содержащих медно-титановую лигатуру 116
3.2.2 Титанирование в насыщающей смеси, содержащей титано-никелевую лигатуру 119
3.2.3 Титанирование в насыщающих смесях, содержащих титано-медную лигатуру и оксид титана 125
3.3 Исследование структуры интерметаллидных покрытий на углеродистых сталях 130
3.3.1 Насыщение из титано-медной лигатуры 133
3.3.2 Насыщение из титано-никелевой лигатуры 136
3.3.3 Титанирование с добавкой никеля 141
3.3.4 Титанирование с титано-никелевой лигатурой 143
3.3.5 Титанирование с высокоэффективным активатором 149
3.3.6 Аналитическое описание зависимости износостойкости от состава в многокомпонентных системах с применением метода симплексных решеток 152
4 Влияние циклического теплового воздействия во время насыщения поверхности стали бором на формирование структуры диффузионного слоя 158
4.1 Комплексное химико-термоциклическое насыщение 167
4.2 Оптимизация химико-термоциклической обработки стали 174
5 Технологические аспекты интенсификации диффузионных процессов при хто сталей 188
5.1 Изотермическая химико-термическая обработка стали 188
5.1.1 Насыщение сталей бором 188
5.1.2 Насыщение сталей бором и хромом 194
5.1.3 Механические свойства борохромированных слоев 221
5.1.4 Насыщение сталей бором и титаном 229
5.1.5 Механические свойства бортитановых диффузионных слоев 234
5.1.6 Кинетика формирования диффузионных слоев при комплексном насыщении бором и титаном, восстановленным из диоксида титана 240
6 Структура сталей 45, 5хнв после борирования 249
6.1 Фазовый состав в диффузионных слоях исследуемых сталей 249
6.2 Структуры борированных слоев 266
6.3 Дефектная структура 271
7. Практическое применение разработанных насыщающих смесей и технологических процессов 275
7.1 Структура и свойства инструментальных сталей, подвергнутых химико-термической обработке из обмазки 275
7.2 Особенности химико-термической обработки штампов с помощью обмазок 286
7.3 Стойкость штампов, подвергнутых химико-термической обработке 289
7.4 Повышение стойкости холодноштампового инструмента методами химико-термической обработки 291
Заключение 300
