Документ 5042816

Инновационный Центр Упрочнения
Термообработка в
защитных
атмосферах
Жидкостная
цементация
Карбонитрация
Борирование
Хромирование
Химико-термическая
обработка в газовых
средах
Хромонитридизация
Термообработка
в расплавах солей
Закалка
Отпуск
Отжиг
Реакции протекающие в расплаве соли при
процессе карбонитрации
2 KCN + O2 = 2 KCNO
2 KCNO + O2 = K2CO3 + 2 N + CO
2 CO = CO2 + C
(1)
(2)
(3)
Структура стали 40Х, распределение азота,
углерода и железа в упрочненном слое после
карбонитрации
(580°С, 1.5 ч)
1
2
3
3
5
4
1
2
20Х13
14Х17Н2
12Х18Н10Т
Изменение коэффициента трения стали 12Х18Н10Т в зависимости от
удельного давления при контактном трении.
закалка 1150°С
азотирование 620°С, 35 ч
карбонитрация 570°С, 12 ч
Импульсно-предохранительное устройство
главного предохранительного клапана
парогенератора атомного энергоблока
Компоненты импульсно-предохраниетльного
Электромагнитный клапан клапана
Исполнительный клапан
Предохранительный клапан
Кинетика коррозионного разрушения
поверхности стали 25Х2М1Ф в
бидистиллированной воде:
2
г/мg/m
веса,
Потеря
2
loss,
weight
Specific
45
40
35
Температура
воды
80 °C
г/м2 g/m2
веса,loss,
Потеря
weight
Specific
50
30
25
20
15
10
5
0
300
500
2
1.8
1.6
1.4
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
1000
Time,
h
Длительность
испытания
heat treatment
oxicarbonitrated
● термическая
обработка ● оксикарбонитрация
Температура
воды
320 °C
300
Убыль массы, г.
Кинетика эрозионного разрушения
оксикарбонитрированной поверхности
стали 25Х2М1Ф и изменение топографии
поверхности
Параметр износа, Ip
Кинетика износа оксикарбонитридного
слоя стали 25Х2М1Ф.
∆V – потеря массы образца
L – длина пути трения
Р – прилагаемая нагрузка
Длительность испытания, ч
16
Исследованные виды поверхностного упрочнения
Потеря в весе в г/м2
через 24 часа
QPQ
0,34
Твердое хромирование 12 мкм
7,10
Двойное хромирование 20 мкм мягкого хрома
25 мкм твердого хрома
7,20
Никель: 20 мкм
2,90
Тройное покрытие: 37 мкм меди
45 мкм никеля
1,3 мкм хрома
1,45
1
Свойcтва детали
Влияние
VS
VS
DS
VS-карбонитридный слой
DS-Диффузионный слой
DS
Износостойкость
X
Коррозионная стойкость
X
Эрозионная стойкость
X
Задиростойкость
X
Усталостная прочность
X
X
Жаропрочность
X
X
Предел выносливости
X
X
Предел прочности
X
Контактная прочность
X
Карбонитрация деталей с
частичным погружением
Экологически чистая технологическая линия
процесса оксикарбонитрации
Микроструктура стали
1Х18Н9Т
После
После
диффузионного нитридизации
хромирования
Микроструктура стали
ЭИ-395 (Х16Н25М6)
После
После
диффузионного нитридизации
хромирования
Микроструктура стали
ЭИ-612 (ХН35ВТ)
После
После
диффузионного
нитридизации
хромирования
Микроструктура стали
ЭИ-847 (Х16Н15М3Б)
После
диффузионного
хромирования
После
нитридизации
1-без покрытия,
2-упрочнение методом
хромонитридизации
Зависимость коэффициента трения от температуры:
1-сталь 1Х18Н9Т, 2-сталь ХН35ВТ, 3-сталь 1Х18Н9Т после хромонитридизации,
4-сталь 35ВТ после хромонитридизации
1-сталь Х18Н9, охлаждение в аргоне,
2-сталь 1Х18Н9Т, без ХТО
1 - после азотирования,
2 - после диффузионного
хромирования,
3 - после
хромонитридизации,
4 - без обработки
Эрозионная стойкость стали ЭИ-612 (ХН35ВТ) в потоке горячей воды:
1 - 12Х18Н10Т
без покрытия – эталон,
2 - без покрытия,
3 - диффузионное хромирование,
4 - хромонитридизация,
5 - борирование,
6 - титан ВТ-1
Примеры применения хромонитридизации
Детали клапана регулирования (штоки, втулки)
ст.ЭИ-612 (ХН35ВТ) турбины К-300-240
Детали клапана БРОУ (шток, втулка) ст.ЭИ612 (ХН35ВТ) турбины СКР100
Детали сопел форсунок ст.ЭИ-612 (ХН35ВТ)
турбины ГТ-100-750
Детали пар трения ЛШД ст.1Х18Н10Т
.