РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ГАЗОВОГО БОРИРОВАНИЯ  В ЗАМКНУТЫХ ОБЪЕМАХ: DWPZQL

Сергей Геннадьевич  Иванов; Михаил Алексеевич Гурьев; Артур Игоревич  Аугсткалн; Сергей Анатольевич Земляков; Алексей Михайлович Гурьев

doi:10.25712/ASTU.2072-8921.2022.4.2.024

Авторы

Сергей Геннадьевич Иванов Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова https://orcid.org/0000-0002-5965-0249
Михаил Алексеевич Гурьев Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова https://orcid.org/0000-0002-7570-8877
Артур Игоревич Аугсткалн Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова
Сергей Анатольевич Земляков Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова
Алексей Михайлович Гурьев Уханьский текстильный университет https://orcid.org/0000-0002-9191-1787

DOI:

https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2022.4.2.024

Ключевые слова:

сталь, борирование, химико-термическая обработка, упрочнение, газовое насыщение.

Аннотация

Борирование является перспективным процессом химико-термической обработки, однако длительность процесса, высокая стоимость компонентов смеси для борирования, а также высокие затраты на процессы дальнейшей очистки упрочненных борированием деталей от остатков насыщающей среды снижают степень востребованности и распространения технологии борирования. В настоящей работе описаны результаты научной школы А.М. Гурьева по разработке высокоактивных насыщающих смесей для газового борирования в замкнутых объемах и с возможностью генерации активных газов из порошковой смеси непосредственно в насыщаемом объеме. Разработанные и предлагаемые технологии не требуют операций очистки упрочненной поверхности, так как нет непосредственного контакта упрочняемой детали с насыщающим порошком. Кроме того, из-за замкнутого объема, в котором происходит генерация активного борсодержащего газа, отсутствуют вредные выбросы в окружающую среду, что позволяет отнести предлагаемый способ насыщения к экологичным, ресурсо- и энергоэффективным процессам

Библиографические ссылки

Ляхович, Л.С., Ворошнин, Л.Г., Панич, Г.Г., Щербаков, Э.Д. Многокомпонентные диффузионные покрытия. –Минск: Наука и техника, 1974. – 288 с.

Крукович, М.Г., Прусаков, Б.А., Сизов, И.Г. Пластичность борированных слоев. –М.: ФИЗ-МАТЛИТ, 2010. – 384 с.

Ворошнин, Л.Г. Современные износостойкие диффузионные покрытия // Перспективы раз-вития поверхностного и объемного упрочнения сплавов: сборник науч. тр., посвященный 40-летию кафедры «Материаловедение в машиностроении». –Минск: БНТУ, 2004. – С. 10–21.

Ворошнин, Л.Г. Химико-термическая обработка металлов и сплавов: справочник / Под ред. Л.С. Ляховича. –М.: Металлургия, 1981. – 424 c.

Ворошнин, Л.Г., Ляхович, Л.С. Борирование стали. –М.: Металлургия, 1978. – 239 с.

Гурьев, А.М., Иванов, С.Г., Гармаева, И.А. Диффузионные покрытия сталей и сплавов. – Барнаул, 2013 – 221с.

C.T. Sezgin, F. Hayat, The effects of boriding process on tribological properties and corrosive behavior of a novel high manganese steel. Journal of Materials Processing Technology. – Vol. 300. – 2022. 117421. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2021.117421.

Grigoriev, S.N., Pristinskiy, Y., Soe, T.N., Malakhinsky, A., Mosyanov, M., Podrabinnik, P., Smir¬nov, A., SolísPinargote, N.W. Processing and Characterization of Spark Plasma Sintered SiC-TiB2-TiC Powders. Materials 2022. https://doi.org/10.3390/ma15051946.

Guriev, A.M., Mei, S.Q., Guriev, M.A., Cher¬nykh, E.V., Ivanov, S.G. Investigation of the microstructure of diffusion coatings of carbon steel obtained by simultaneous diffusion saturation with boron, chromium and titanium. В сборнике: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 3rd International Conference on New Material and Chemical Industry, NMCI 2018. 2019. С. 012077.

Иванов, С.Г., Гурьев, A.M., Кошелева, Е.А., Бруль, Т.А. Диффузионное насыщение сталей из насыщающих обмазок // Фундаментальные исследования. – 2007. – № 4. – С. 38.

Aktaş, B., Toprak, M., Çalık, A. andTekgüler, A. Effectofpack-boridingonthetribologicalbehaviorofHardox 450 andHiTufSteels. Reviews on advanced materials science. – Vol. 59 (Issue 1), (2020). – pp. 314–321. https://doi.org/10.1515/rams-2020-0030.

R. Chegroune, M. Keddam, Z.N.,Abdellah, S. Ulker, S. Taktak, I. Gunes Characterization and kinetics of plasma-paste-borided AISI 316 steel. Materials and Technologies. –2016. – 50(2):263-268. – DOI: 10.17222/mit.2015.031.

Иванов, С.Г., Куркина, Л.А., Грешилов, А.Д., Гурьев, А.М. Исследование зависимости морфологии диффузионных боридных покрытий на углеродистых сталях от состава и фракции насыщающей смеси // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. – 2012. – Т. 9. – № 4. – С. 556–559.

Гурьев, М.А., Иванов, А.Г., Иванов, С.Г., Гурьев, А.М. Упрочнение литых сталей поверхностным легированием из борсодержащих обмазок // Успехи со-временного естествознания. – 2010. – № 3. – С. 123.

Иванов, С.Г., Гурьев, А.М., Русакова, А.В., Гурьев, М.А., Старостенков, М.Д. Микроструктура поверхности многокомпонентных диффузионных покрытий на основе бора // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. – 2013. – Т. 10. – № 1. – С. 130–133.

Гурьев, М.А., Кошелева, Е.А., Иванов, С.Г. Оптимизация состава многокомпонентной насыщающей смеси на основе бора и хрома для поверхностного легирования сталей //Ползуновский альманах. – 2010. – № 1. – С. 131–135.

Формирование поверхности при диффузионном боротитанировании сталей /С.Г. Иванов, И.А.Гармаева, А.М. Гурьев // Международный журнал экспериментального образования. – 2012. – № 5. – С. 42.

Гурьев, А.М., Иванов, С.Г., Лыгденов, Б.Д., Земляков, С.А., Власова, О.А., Кошелева, Е.А., Гурьев, М.А. Способ упрочнения деталей из конструкционных и инструментальных сталей. Патент на изобретение RU 2345175 C1, 27.01.2009. Заявка № 2007112368/02 от 03.04.2007.

Гурьев, А.М., Иванов, С.Г., Земляков, С.А., Власова, О.А., Кошелева, Е.А., Гурьев, М.А. Способ упрочнения деталей из штамповых сталей. Патент на изобретение RU 2360031 C2, 27.06.2009. Заявка № 2007127587/02 от 18.07.2007.

Гурьев, А.М., Иванов, С.Г., Власова, О.А., Кошелева, Е.А., Гурьев, М.А., Лыгденов, Б.Д. Способ упрочнения стальных деталей. Патент на изобретение RU 2381299 C1, 10.02.2010. Заявка № 2008118705/02 от 12.05.2008.

Гурьев, А.М., Иванов, С.Г., Гурьев, М.А., Земляков, С.А., Грешилов, А.Д., Иванов, А.Г. Способ изготовления и упрочнения деталей из чугунов и сталей. Патент на изобретение RU 2440869 C1, 27.01.2012. Заявка № 2010145915/02 от 10.11.2010.

Иванов, С.Г., Гурьев, А.М., Гармаева, И.А., Гурьев, М.А., Малькова, Н.Ю., Иванова, С.А. Способ индукционного упрочнения и восстановления деталей. Патент на изобретение RU 2507027 C1, 20.02.2014. Заявка № 2012140663/02 от 21.09.2012.

Гурьев, М.А., Фильчаков, Д.С., Иванов, С.Г., Гурьев, А.М., Деев, В.Б. Технология упрочнения стальных изделий в процессе литья // Литейщик России. – 2013. – № 6. – С. 36–38.

Иванов, С.Г., Гурьев, А.М., Черных, Е.В., Гурьев, М.А., Иванова, Т.Г., Гармаева, И.А., Зобнев, В.В., Гонг, В. Термодинамическое моделирование реакций в насыщающей среде при диффузионном борировании сталей // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. – 2014. – Т. 11. – № 1. – С. 13–16.

Иванов, С.Г., Гурьев, М.А., Гурьев, А.М., Романенко, В.В. Фазовый анализ боридных комплексных диффузионных слоев на углеродистых сталях при помощи цветного травления // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. – 2020. – Т. 17. – № 1. – С. 74–77.

Гурьев, М.А., Иванов, С.Г., Алонцева, Д.Л., Иванова, Т.Г., Гурьев, А.М. Взаимосвязь химического состава насыщающей среды и диффузионного покрытия на сталях 45 и 45Л // Письма о материалах. – 2014. – Т. 4. – № 3 (15). – С. 179–181.

Земляков, С.А., Гурьев, А.М., Гурьев, М.А., Иванов, С.Г. Способ химико-термической обработки деталей топливной аппаратуры. Патент на изобретение 2752689 C1, 29.07.2021. Заявка № 2021107164 от 17.03.2021.

Иванов, С.Г., Гурьев, А.М., Земляков, С.А., Гурьев, М.А. Методика пробоподготовки образцов высоколегированных сталей для автоматического анализа карбидной фазы // Ползуновский вестник. – 2020. – № 3. – С. 102–105.

Kazakov, A.A., Ryaboshuk, S.V., Lyubochko, D.A., Chigintsev, L.S. Research on the Origin of Nonmetallic Inclusions in High-Strength Low-Alloy Steel Using Automated Feature Analysis // Microscopy and Microanalysis.–2015.– V. 21. –№ 3.– P. 1755–1756.

Kazakov, A.A., Kiselev, D. Industrial Application of Thixomet // Metallography, Microstructure and Analysis.–2016.– 5.– P. 294–301.

Kazakov, A.A., Kiselev, D. Industrial application of thixomet image analyzer for quantitative description of steel and alloys microstructure // Microscopy and Microanalysis.–2015.– V. 21. –№ 3.– P. 457.

Гурьев, М.А., Иванов, С.Г., Гурьев, А.М., Кошелева, Е.А., Черных, Е.В. Выявление фазового состава боридных покрытий методами цветного травления //Ползуновский альманах. – 2020. – № 3. – С. 19–23.

Гурьев, А.М., Гурьев, М.А., Земляков, С.А., Иванов, С.Г. Выявление особенностей морфологии и фазового состава сталей методами специального металлографического травления. В книге: Эволюция дефектных структур в конденсированных средах // Сборник тезисов XVI Международной школы-семинара ;под редакцией М.Д. Старостенкова. – 2020. – С. 83–84.

ASM Handbook // Volume 9: Metallography and Microstructures. – 2004.

Vander Voort G.F. Evaluation of normal versus no normal grain size distributions. Voort G.F. Vander, O. Pak-homova, A. Kazakov // Mater. Perform. Character. – 2016. – V. 5. – P. 521–534.