Фундаментальные проблемы современного материаловедения,  2020,  том 17,  №1, 52-55

 

С.А. Земляков1, С.Г. Иванов2, А.М. Гурьев3,4, С.С. Шаповалов1, М.А. Гурьев3, Е.В. Черных3

Особенности высокотемпературной вакуумной цементации стали Х12Ф1

1ОАО «Алтайский завод прецизионных изделий», пр. Космонавтов, 6/2, 656023, Барнаул
2ООО «Технологии упрочнения», ул. Туриногорская, 39А, 656063, Барнаул, Россия
3Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова, пр. Ленина, 46, 656038, Барнаул, Россия
4Уханьский текстильный университет, ул. ФангЖи, 1, 430073, Ухань, КНР

Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

Технологии термической и химико-термической обработки (ХТО) в вакууме являются передовыми методами получения требуемых структуры и свойств изделий машиностроения из металлов и сплавов. При нагреве в вакууме исключается воздействие окислительной атмосферы, исключаются нежелательные диффузионные процессы, увеличивается скорость нагрева. Процессы вакуумной цементации имеют широкое распространение в промышленности развитых стран. В настоящей работе проведены исследования возможности вакуумной цементации стали Х12Ф. Изучена микроструктура получаемого цементованного диффузионного слоя. Установлено, что при цементации высокоуглеродистых высоколегированных сталей типа Х12Ф, Х12М, Х12МФ сплошного карбидного слоя не образуется. Вместо этого в цементованном слое растет содержание обособленных карбидов, имеющих преимущественно глобулярную форму. Цементацию проводили по традиционной для вакуумных процессов ХТО схеме: нагрев до температуры закалки, выдержка при этой температуре в течение времени, достаточного для прогрева детали, подача активного газа, в качестве которого используется ацетилен. Давление в камере печи при подаче ацетилена поддерживается на уровне от 1000 до 3000 Па. По окончании насыщения следует закалка путем продувки камеры печи нейтральными газами (азот, аргон) под давлением. После закалки отпуск 180 °С, 2 часа. Содержание карбидной фазы в цементованном слое возросло на 35-50% по сравнению с сердцевиной. При этом твердость сердцевины составила 62 HRC, твердость цементованной поверхности – 63 HRC.

Ключевые слова: цементация, карбиды, сталь, химико-термическая обработка.

УДК 620.170:621

DOI: 10.25712/ASTU.1811-1416.2020.01.008


 

Fundamental’nye problemy sovremennogo materialovedenia

(Basic Problems of Material Science (BPMS)) Vol. 17, No.1 (2020) 52-55

 

S.A. Zemlyakov1, S.G. Ivanov2, A.M. Guriev3,4, S.S. Shapovalov1, M.A. Guriev3, E.V. Chernykh3

Features of high temperature vacuum carburizing of X165CrMoV12 steel

1JSC Altai Precision Products Plant, Cosmonauts Str., 6/2, Barnaul, 656023, Russia
2LLC «Hardening Technologies», Turinogorskaya Str., 39A, Barnaul, 656063, Russia
3I.I. Polzunov Altai State Technical University, Lenin Pr., 46, Barnaul, 656038, Russia
4Wuhan Textile University, FangZhi Road, 1, Wuhan, 430073, China

The technologies of thermal and chemical-thermal treatment (CTT) in vacuum are advanced methods for obtaining the required structure and properties of engineering products from metals and alloys. When heated in a vacuum, the effect of an oxidizing atmosphere is excluded, undesired diffusion processes are excluded, and the heating rate increases. Vacuum carburizing processes are widespread in the industry of developed countries. In this work, we investigated the possibility of vacuum carburizing of X12F steel. The microstructure of the obtained carburized diffusion layer was studied. It was found that during carburizing of high-carbon high-alloy steels of the type X155CrVMo12-1, X162CrMoV12, X165CrMoV12, a continuous carbide layer is not formed. Instead, the content of isolated carbides having a predominantly globular shape increases in the cemented layer. Carburizing was carried out according to the traditional XTO scheme for vacuum processes: heating to a temperature of 1020 C, holding at this temperature for a time sufficient to warm the part, supplying an active gas, which is used acetylene. The pressure in the furnace chamber during the supply of acetylene is maintained at a level of from 1000 to 3000 Pa. At the end of saturation, quenching follows by purging the furnace chamber with neutral gases (nitrogen, argon) under pressure. After quenching, follow the tempering of 180 ° C for 2 hours. The carbide phase content in the cemented layer increased by 35-50% compared to the core. The hardness of the core was 62 HRC, and the hardness of carburizing surface was 63 HRC.

Keywords: carburizing, carbides, steel, chemical-thermal treatment.