Титаноалітовані та хромоалітовані покриття з бар’єрним шаром нітриду титану на сталі 12Х18Н10Т
| dc.contributor.author | Аршук, Марина Віталіївна | |
| dc.contributor.degreedepartment | металознавства та термічної обробки | uk |
| dc.contributor.degreefaculty | інженерно-фізичний | uk |
| dc.contributor.degreegrantor | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.date.accessioned | 2014-10-30T12:33:56Z | |
| dc.date.available | 2014-10-30T12:33:56Z | |
| dc.date.issued | 2014 | |
| dc.description.abstracten | Thesis for the degree of candidate of technical sciences in specialty 05.16.01 – metal science and heat treatment of metals. – National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute", Kyiv, 2014. Thesis deals with the study of phase and structural transformations of the surface zone and the basis on steel 12X18H10T during the deposition of multilayer diffusion titanoaluminized and chromoaluminized coatings with a barrier layer of titanium nitride TiN. To obtain the coatings we proposed combination of the method of physical vapor deposition of titanium nitride TiN followed by diffusion titanium and aluminum metallization, chromium and aluminum metallization, nitriding with subsequent diffusion titanium and aluminum metallization. Physical and chemical conditions and rational modes of diffusion metallization process are established, the phase and chemical composition, structure and microhardness, growth kinetics and mechanism of structure formation of coatings are researched. Heat resistance, corrosion resistance and wear resistance of steel 12X18H10T with obtained coatings are defined. It has been found that the main structural components that determine high microhardness, heat resistance, corrosion resistance, wear resistance in sliding friction conditions without lubrication are the barrier layer of titanium nitride TiN formed in a complex coating and connection area. The barrier properties of TiN layer which reduces diffusion penetration of saturating elements into the basis and elements of the basis into the coating at titanoaluminizing, chromoaluminizing are defined. | uk |
| dc.description.abstractru | Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.16.01 – металловедение и термическая обработка металлов. – Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», Киев, 2014. Диссертация посвящена исследованию фазовых и структурных преобразований поверхностной зоны и основы на стали 12Х18Н10Т в процессе нанесения многослойных диффузионных титаноалитованих и хромоалитованих покрытий с барьерным слоем нитрида титана ТiN. Для получения покрытий предложено сочетание метода физического осаждения из газовой фазы нитрида титана ТiN с последующей диффузионной металлизацией титаном и алюминием, хромом и алюминием, азотирования с последующей диффузионной металлизацией титаном и алюминием. Установлены физико-химические условия и рациональные режимы процесса диффузионной металлизации, исследованы фазовый и химический составы, структура и микротвердость, кинетика роста и механизм структурообразования покрытий. Определены жаростойкость, коррозионная стойкость и износостойкость стали 12Х18Н10Т полученным в работе покрытиями. Установлено, что основными структурными составляющими, определяющими высокую микротвердость, жаростойкость, коррозионную стойкость, износостойкость в условиях трения скольжения без смазки, является сформированный в комплексном покрытии барьерный слой нитрида титана ТiN и зона соединений. Выявленные барьерные свойства слоя TiN, который при титаноалитировании, хромоалитировании уменьшает диффузионное проникновение насыщающих элементов в основу, а элементов основы в покрытие. Показана, возможность получения многослойных диффузионных титаноалитированних и хромоалитированних покрытий с барьерным слоем нитрида титана TiN на стали 12Х18Н10Т при 1050 º C в течение 2-4 часов: - при азототитаноалитировании стали формируется покрытие, состоящее из фаз Ti4(Fe,Al,Cr,Ni)2ON (Fe,Al,Cr,Ni)2Ti, TiN толщиной 12,0-15,5 мкм. При титаноалитировании стали со слоем TiN покрытие имеет следующий состав Ti4(Fe,Al,Cr,Ni)2O (Fe,Al,Cr,Ni)2Ti, TiN, его толщина 10,0-12,0 мкм; - при хромоалитировании стали со слоем TiN покрытие имеет толщину 20,5- 21,5 мкм и состоит из фаз Al(Fe,Cr), Al(Fe,Ni), TiN и переходной зоны толщиной 62,5 мкм. Показано, что максимальную микротвердость в исследованных покрытиях установлено для слоев ТіС и ТіN соответственно – 35,0 и 21,0 ГПа. Микротвердость зоны соединений покрытий составляла: «Ti+Al» – 5,5-6,0 ГПа, «азотирование→Ti+Al» – 9,5-10,5 ГПа, «TiN→Ti+Al» – 6,0-6,5 ГПа, «Cr+Al» – 6,2- 5,2 ГПа, «TiN→Cr+Al» – 5,8-6,8 ГПа. Установлен механизм образования покрытий, который заключается в том, что в присутствии барьерного слоя нитрида титана TiN зона соединений образуются за счет экстракции элементов основания сквозь слой TiN; хромоалитирование происходит за счет диффузионного перераспределения насыщающих элементов и элементов основы в зоне покрытия. Установлено, что износостойкость стали 12Х18Н10Т после азототитаноалитирования и титаноалитирования стали со слоем TiN в условиях трения скольжения без смазки увеличивается соответственно в 4,0 и 4,5 раз по сравнению с исходной. Полученные в работе покрытия были испытаны в литейном цехе № 710 ПрАТ "ВЛКЗ" на фланцах из стали марки 12Х18Н10Т, эксплуатируемых в условиях контактного взаимодействия с раскаленными газами при температуре 1000 °С. Испытания показали, что титаноалитирование и хромоалитирование позволяет повысить работоспособность фланцев соответственно в 2,0 и 4,5 раза, титаноалитирование и хромоалитирование стали с барьерным слоем нитрида титана TiN соответственно в 3,1 и 6,6 раза по сравнению с серийным,. | uk |
| dc.description.abstractuk | Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.16.01 – металознавство та термічна обробка металів. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», Київ, 2014. Дисертація присвячена дослідженню фазових та структурних перетворень поверхневої зони та основи на сталі 12Х18Н10Т в процесі нанесення багатошарових дифузійних титаноалітованих і хромоалітованих покриттів з бар’єрним шаром нітриду титану ТiN. Для отримання покриттів запропоновано поєднання методу фізичного осадження з газової фази нітриду титану ТiN з наступною дифузійною металізацією титаном і алюмінієм, хромом і алюмінієм, азотування з наступною дифузійною металізацією титаном і алюмінієм. Встановлені фізико-хімічні умови та раціональні режими процесу дифузійної металізації, досліджені фазовий та хімічний склади, структура та мікротвердість, кінетика росту та механізм структуроутворення покриттів. Визначені жаростійкість, корозійна стійкість та зносостійкість сталі 12Х18Н10Т з отриманими в роботі покриттями. Встановлено, що основними структурними складовими, що визначають високу мікротвердість, жаростійкість, корозійну стійкість, зносостійкість в умовах тертя ковзання без змащування, є сформований в комплексному покритті бар’єрний шар нітриду титану ТіN та зона сполук. Виявлені бар'єрні властивості шару TiN, який при титаноалітуванні, хромоалітуванні зменшує дифузійне проникнення насичуючих елементів в основу, а елементів основи в покриття. | uk |
| dc.format.page | 24 л. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/9114 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.status.pub | published | uk |
| dc.subject.udc | 621.793.6:[(669.295+669.26):669.71] | uk |
| dc.title | Титаноалітовані та хромоалітовані покриття з бар’єрним шаром нітриду титану на сталі 12Х18Н10Т | uk |
| dc.type | Other | uk |
| thesis.degree.level | candidate | uk |
| thesis.degree.name | кандидат технічних наук | uk |
| thesis.degree.speciality | 05.16.01 – металознавство та термічна обробка металів | uk |