Введение
1. Азот как легирующий элемент в сталях (аналитический обзор) 6
1.1 Система железо-азот 6
1.1.1 Диаграмма состояния Fe-N 6
1.1.2 Термодинамика системы Fe-N. Растворимость азота в стали 12
1.1.3 Образование нитридных слоев в системе Fe-N при азотировании 17
1.1.4 Особенности фазовых превращений и стабильность нитридньк фаз в системе Fe-N при нагреве. Эволюция структуры и фазового состава нитридных слоев 21
1.2 Фазовые превращения в системах Ре-ЛЭ-N 26
1.2.1 Влияние легирующих элементов на растворимость азота. Нитриды легирующих элементов 26
1.2.2 Система Fe-C-N 30
1.2.3 Системы Fe-Cr-N, Fe-Cr-Ni-N, Fe-Ni-N 33
1.2.4 Особенности формирования нитридных слоев в системах Fe-Me-N 40
1.3 Постановка задачи исследования 43
2. Материалы и методика исследований 46
2.1 Исследуемые материалы 46
2.2 Режимы компактирования и спекания порошковых образцов 48
2.3 Режимы плазменного напыления азотированных порошков 50
2.4 Методики исследований 50
3. Структура и фазовый состав азотированных порошков 55
3.1 Исследование структуры, фазового и химического состава порошков после азотирования в виброкипящем слое 55
3.1.1 Порошки системы Fe-N 56
3.1.2 Порошки системы Fe-C-Al-Cr-N 61
3.2 Эволюция фазового состава азотированных порошков при нагреве в различных атмосферах 67
3.2.1 Порошки системы Fe-N 67
3.2.2 Порошки системы Fe-C-Al-Cr-N 84
3.3 Выводы 92
4. Исследование процессов компактирования и спекания азотированных порошков 94
4.1 Высокоазотистые стали и порошковая металлургия 94
4.2 Исследование компактированных заготовок 97
4.3 Исследование структуры, фазового состава и свойств спеченных образцов 101
4.3.1 Спекание в инертных атмосферах (аргон, гелий) 101
4.3.2 Спекание в насыщающей атмосфере азотного защитного газа (АЗГ) 106
4.3 Выводы 114
5. Исследование структуры и свойств плазменных покрытий из высокоазотистого порошкового материала 116
5.1 Процесс формирования плазменного покрытия 116
5.2 Структура и фазовый состав плазменных покрытий из азотсодержащего порошкового материала системы Fe-C-2Cr-4Al-9N 122
5.3 Коррозионное поведение плазменных покрытий из азотсодержащего порошкового материала системы Fe-C-Al-Cr-N 134
5.4 Примеры использования высокоазотистых порошковых материалов в практике ремонта деталей оборудования плазменным напылением покрытий 138
5.5 Выводы 143
Общие выводы 144
Библиографический список 146
