Введение
1. Состояние вопроса. Серый чугун. Структура, свойства, термическая обработка, применение 9
1.1 Классификация чугунов 9
1.2. Графитизация чугуна 12
1.3. Серый чугун
1.3.1. Графитизация 15
1.3.2. Микроструктура 15
1.3.3. Механические свойства серого чугуна 16
1.3.4. Фрикционные свойства серого чугуна 19
1.3.5. Износостойкость 20
1.3.6. Влияние химического состава на структуру и свойства серого чугуна 22
1.3.7. Термическая обработка серого чугуна 23
1.3.7.1. Закалка 24
1.3.7.2. Нормализация 26
1.3.7.3. Отжиг для снятия напряжений 26
1.3.7.4. Низкотемпературный отжиг для улучшения обрабатываемости 30
1.3.8. Термообработка и поверхностное хромирование серого чугуна 31
1.3.9. Лазерная обработка поверхностей деталей из серого чугуна 39
1.3.10. Применение серого чугуна для деталей машин 42
1.4. Основные выводы, постановка задачи исследования 44
2. Теоретическое обоснование диффузионного процесса окисления марганца, кремния и углерода основы феррито-перлитного серого чугуна
2.1. Теоретическое обоснование метода поверхностного упрочнения феррито-перлитного серого чугуна 46
2.2. Термодинамический анализ процесса взаимодействия оксида железа с кремнием, марганцем и углеродом серого чугуна 47
2.2.1. Система [Fe - Si]T - FeOT- Si02T 47
2.2.2. Система [Fe - Мп\т - FeOT - MnOT - 02Г 48
2.2.3. Система [Fe - С\т - FeOT- FeT - (СО+С02)г 50
2.3. Термодинамический анализ процесса взаимодействия оксида хрома с кремнием и марганцем серого чугуна 52
2.3.1. Система [Fe - Сг]т - Сг20зт - FeO(Cr203)T - 02Г 53
2.3.2. Термодинамический анализ системы [Fe - Si - Сг]вFe - Cr203T - Si02T 55
2.3.3. Термодинамический анализ системы [Fe - Мп - Сг]вFe - Сг203т - МппОтТ - 02Г при 1273-1373 К 56
2.3.4. Термодинамический анализ системы [Fe - Мп - Сг]в Fe - Сг20зт -МпОт 59
2.4. Зависимость предельной растворимости углерода от содержания хрома в аустените 60
2.5. Условия образования карбида хрома в растворе [Fe - С - Сг]т 62
2.6. Основные выводы по главе
3. Методика исследования диффузионного слоя после окисления деталей из феррито-перлитного серого чугуна окалиной и оксидом хрома 68
4. Поверхностное упрочнение деталей из феррито-перлитного серого чугуна диффузионным окислением железной окалиной (FeO) 73
4.1. Поверхностное упрочнение феррито-перлитного серого чугуна 73
4.2. Планирование и обработка двухфакторного эксперимента по изучению влияния температуры и времени выдержки на тол щину упрочненного слоя при диффузионном окислении ока линой деталей из серого чугуна 82
4.3. Химический состав диффузионного (окисленного) слоя 89
4.4. Твердость и износостойкость упрочненного поверхностного слоя деталей из феррито-перлитного серого чугуна 91
4.5. Сварка деталей из феррито-перлитного серого чугуна 94
4.6. Основные выводы по главе 97 5. Диффузионное хромирование феррито-перлитного серого чугуна оксидом хрома 98
5.1. Обоснование процесса окисления основы феррито-перлитного серого чугуна оксидом хрома Сг2Оз 98
5.2. Диффузионное хромирование феррито-перлитного серого чугуна оксидом хрома Сг2Оз 99
5.3. Планирование и обработка двухфакторного эксперимента при диффузионном хромировании оксидом хрома деталей из серого чугуна 108
5.4. Химический состав хромированного (окисленного) слоя 112
5.5. Твердость и износостойкость диффузионного слоя 121
5.6. Основные выводы по главе 127
Заключение 129
Список литературы
