Исследование азотирования никелевого сплава, легированного хромом и алюминием тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.09, кандидат наук ДИН КАЙЦЗЯНЬ

• ДИН КАЙЦЗЯНЬ
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук ДИН КАЙЦЗЯНЬ

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Сплавы на базе никеля: применение в машиностроении, легирующие элементы, влияние химического состава на эксплуатационные свойства

1.2. Влияние азотирования на структуру и свойства сплавов на основе никеля. Зависимость характеристик диффузионного слоя от технологических факторов азотирования никелевых сплавов

1.3. Расчетные методики управления структурой и свойствами азотированных сплавов на базе никеля

1.4. Выводы по главе

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Объекты исследований

2.2. Методы исследований

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ФАЗОВОГО СОСТАВА И СВОЙСТВ АЗОТИРОВАННЫХ СЛОЕВ СПЛАВА 40ХНЮ-ВИ

3.1. Азотированный слой при высокотемпературном азотировании сплава 40ХНЮ-ВИ на экспериментальной установке

3.2. Строение и твердость азотированного слоя в сплаве 40ХНЮ-ВИ после обработки на промышленной установке

Стр.

3.3. Износостойкость азотированного слоя в сплаве 40ХНЮ-ВИ

3.4. Выводы по главе

ГЛАВА 4. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ АЗОТИРОВАНИЯ СПЛАВА 40ХНЮ-ВИ. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА АЗОТИРОВАНИЯ

4.1. Разработка математической модели насыщения азотом сплава 40ХНЮ-ВИ

4.1.1. Разработка математической модели внешнего азотирования

сплава 40ХНЮ-ВИ

4.1.2. Разработка математической модели внутреннего азотирования сплава 40ХНЮ-ВИ

4.2. Оптимизация выбора режима азотирования деталей прецизионных подшипников из сплава 40ХНЮ-ВИ

4.3. Выводы по главе

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование азотирования никелевого сплава, легированного хромом и алюминием»

ВВЕДЕНИЕ

Прецизионный сплав 40ХНЮ-ВИ ТУ 14-1-2740-2010 на базе никеля, легированный хромом и алюминием, применяется для высоконагруженных деталей, в частности, приборных подшипников, благодаря своей высокой прочности (предел прочности 1600 МПа, предел текучести 1500 МПа, твердость не менее 57 ИКС), достигаемой путем упрочняющей термической обработке, заключающейся в закалке и старении. Важной особенностью данных сплавов для их использования в приборах является парамагнетизм.

Еще одним важнейшим свойством данного сплава является способность сохранять постоянство геометрических размеров при температурах от -200 до +400 °С, что определило область применения указанного сплава и его близкого аналога в кольцах и шариках высокоточных подшипников систем управления.

Эксплуатация в таких внешних условиях исключает использование смазки, в связи с чем указанные детали испытывают сухое трение, в связи с чем даже указанная твердость поверхности является недостаточной.

Вместе с тем, несмотря на известную достаточно высокую статическую и динамическую прочность сплавов на базе никеля после термообработки, соразмерные высокопрочным сталей, сопротивление никелевых сплавов изнашиванию не удовлетворяет предъявляемым требованиям [1,2]. В этой связи широко применяется химико-термическая обработка данных сплавов, в большинстве случаев, азотирование.

Применение азотирования для повышения твердости и износостойкости обусловлено следующим. При цементации достигается меньшая твердость, а частицы карбидов, как правило, более крупные, чем нитридов. Борирование обеспечивает даже большую твердость, чем азотирование, однако слой обладает исключительной хрупкостью и для подшипников не применим.

Выбор способа азотирования определен следующими соображениями. Во-первых, азотирование в плазме тлеющего разряда обеспечивает кратное ускорение процесса, который в газовых средах отличается большой

продолжительностью. Во-вторых, малые размеры колец при необходимости формирования равномерного покрытия требуют равной интенсивности массопереноса азота особенно во внутренние поверхности, которая обеспечивается за счет подбора давления ионизированной азотосодержащей среды.

Также важным является прогнозирование прочностных свойств диффузионного слоя после азотирования расчетными методами, основывающихся на известных представлениях о зависимостях статической прочности и скорости движения дислокаций под нагрузкой от химического и фазового состава упрочненных по различным механизмам слоев.

Разработанные технологии азотирования сплавов на базе никеля, легированных такими нитридообразующими элементами, как хром и алюминий, применимы к деталям из иных никелевых сплавов, в том числе жаропрочных, которые наряду с высокой длительной прочностью должны обладать повышенной износостойкостью. Примерами таких деталей являются тарелки выпускных клапанов и седла газораспределительного механизма автомобильных и иных форсированных поршневых двигателей, работающих с повышенной нагрузкой. Для этих деталей применяются никелевые сплавы, содержащие помимо хрома и алюминия, также титан, который также является сильным нитридообразующим элементом.

Азотирование никелевых сплавах с целью повышения износостойкости в настоящее время изучено явно недостаточно, имеются немногочисленные публикации по этому вопросу (например - [3]) и требует специальных экспериментальных исследований. По азотированию прецизионных никелевых сплавах литературные данные практически отсутствуют вообще.

Таким образом, настоящая научная работа является актуальной.

Учитывая изложенное, была поставлена следующая цель работы: повышение износостойкости деталей машин из прецизионных никель-

хромовых сплавов путем применения азотирования в атмосферах тлеющего разряда.

Для достижения указанной цели определены следующие задачи исследования:

1. Экспериментальное изучение фазового состава и свойств, включая твердость и износостойкость, азотированных покрытий на никелевых сплавах.

2. Разработка физической и математической моделей насыщения азотом сплавов на базе никеля, легированных хромом и алюминием.

3. Проверка адекватности модели путем проведения экспериментального азотирования сплавов на базе никеля, содержащих хром и алюминий.

4. Анализ режимов азотирования сплавов на базе никеля, легированных хромом и алюминием, и разработка рекомендаций для промышленности.

Достоверность полученных в работе результатов подтверждается применением современного оборудования, прошедшего сертификацию в установленном порядке, а также использования известных экспериментальных исследований и испытаний. Методики построения математических моделей базируются на общепринятых научных представлениях о закономерностях диффузионных процессов и зависимостях прочностных свойств материалов от химического и фазового состава насыщенных слоев на металлических сплавах. Адекватность расчетов подтверждается соответствием их полученным экспериментальным результатам, в том числе, другими исследователями.

Научная новизна исследования заключается в следующем: - Установлены закономерности влияния внешнего и внутреннего азотирования на изменение твердости и износостойкости поверхностного слоя парамагнитного прецизионного сплава на базе никеля, легированного хромом и алюминием, при его обработке в плазме тлеющего разряда при различной температуре и продолжительности процесса.

- Выявлен фазовый состав азотированных слоев никелевого сплава 40ХНЮ-ВИ, содержащего & и Л1, после упрочняющей термической обработки и после азотирования. Показано, что на поверхности формируется слой сплошных нитридов хрома, под которым образуются наноразмерные частицы нитридов хрома и алюминия. Впервые установлено, что при азотировании сплава, содержащего более 28 % хрома (а именно 40 % &), образуется нитрид

а не &2М

- При проникновении азота вглубь твердого раствора никеля и формировании дисперсных частиц нитридов происходит распад интерметаллидных частиц №3^, сопровождающийся снижением микротвердости подповерхностной зоны примерно на 50-60 HV в зависимости от продолжительности азотирования.

- Впервые установлены граничные условия азотирования сплавов, легированных никелем, в плазме тлеющего разряда. Разработанные граничные и начальные условия результативно использованы при решении задачи Стефана о движущемся слое новой фазы (сплошной слой нитрида), а также в модели внутреннего азотирования Вагнера, решения которых дали возможность адекватно предсказать кинетику формирования нитридных слоев.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

- Выполнен анализ зависимости характеристик диффузионного слоя и эксплуатационных свойств в зависимости от технологических факторов. Оптимальная температура процесса примерно равна 540 °С, азотирование целесообразно проводить в течение 16-24 часов. При этом обеспечивается сохранение заданной объемной прочности деталей, требуемой условиями ее эксплуатации.

- В результате азотирования обеспечено увеличение твердости поверхности с 60 до 70 ИЯС, а снижение скорости изнашивания примерно в 7-9 раз. Положительный эффект от повышения износостойкости поверхности существенно более значим, чем снижение твердости подповерхностного слоя

вследствие распада интерметаллидов под влиянием азота с образованием дисперсных нитридов.

- Модель расчета внешнего и внутреннего азотирования реализована в прикладном программном средстве. Модель предоставляет возможность достоверно прогнозировать кинетику роста сплошного нитридного слоя на поверхности, слоя частиц нитридов хрома и алюминия, а также распределения азота. Получено свидетельство о государственной регистрации программы для электронно-вычислительных машин.

По результатам работы автор защищает:

1. Анализ фазового состава, а также свойств (твердости и износостойкости) прецизионного никелевого сплава 40ХНЮ-ВИ при проведении обычной упрочняющей обработки (закалка и старение), а также после азотирования в тлеющем разряде при различных температурах и длительности процесса.

2. Математическую модель диффузионного насыщения азотом прецизионного никелевого сплава на основе никеля, включающую граничные и начальные условия, отражающие особенности формирования диффузионного слоя при насыщении азотом из ионизированной рабочей атмосферы никелевого сплава, содержащего хром и алюминий.

3. Прикладную программу, реализующую разработанную математическую модель.

4. Рекомендации по промышленному применению азотирования для повышения износостойкости прецизионных и жаропрочных сплавов на базе никеля.

Представляемая диссертационная работа выполнялась в Московском государственном техническом университете им. Н.Э. Баумана.

Личный вклад автора.

Автором разработаны и уточнены физические и математические модели, которые формализованы с участием автора в виде прикладной программы для электронных вычислительных машин, получены расчетные результаты. Лично

автором выполнен представленный в настоящей работе анализ расчетных и экспериментальных результатов, сформулированы практические выводы из них. Также автор участвовал в проектировании на основе применения разработанных расчетных методов технологических режимов азотирования. Автор работы осуществил планирование и принял участие в постановке экспериментов, на основе которых получены закономерности между свойствами азотированных слоев и технологическими режимами и разработаны представленные в работе расчетные модели, а также в ходе которых проводилась проверка их адекватности.

Экспериментальные исследования проводились с участием сотрудников, аспирантов и студентов кафедр материаловедения и технологии машиностроения МГТУ им. Н.Э. Баумана, которым автор выражает свою искреннюю благодарность.

Апробация работы. Основные результаты и положения диссертации докладывались и обсуждались на VIII и IX Всероссийских конференциях молодых ученых и специалистов «Будущее машиностроения России» (Москва,

2015 и 2016 г.г.), на научных чтениях им. чл.-корр. РАН И.А. Одинга «Механические свойства современных конструкционных материалов» (Москва, 2016), на III Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии в материаловедении и машиностроении» (Пермь,

2016 г.), на XIII Российской ежегодной конференции молодых научных сотрудников и аспирантов «Физико-химия и технология неорганических материалов» (Москва, 2016 г.), на IX Международной конференции «Фазовые превращения и прочность кристаллов» (Черноголовка Московской области, 2016 г.), на Aoxiang Forum for Distinguished Young Scholars (Xi'an, China, 2016 г.), на VII Международной конференции «Деформация и разрушение материалов и наноматериалов» (Москва, 2017).

Публикации по теме диссертационной работы. Результаты исследования опубликованы в 8 печатных трудах. В том числе: в ведущих рецензируемых

научных журналах, рекомендованных ВАК, опубликовано три статьи; получено свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и результатов, заключения, библиографического списка из 116 наименований, приложений. Общий объем работы составляет 116 страниц; диссертация содержит 33 иллюстрации и 7 таблиц.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Сплавы на базе никеля: применение в машиностроении, легирующие элементы, влияние химического состава на эксплуатационные свойства

Применяемые в современном машиностроении сплавы на базе никеля обладают рядом важных эксплуатационных свойств.

Во-первых, при легировании хромом и рядом других легирующих элементов никелевые сплавы обладают высокой длительной прочностью при высоких температурах, в связи с чем на базе никеля разрабатывается большинство современных жаропрочных сплавов, применяемых при температурах от 700 °С. При этом верхние границы рабочих температур ограничиваются в основном температурой плавления никеля, а также возможностью создания металлокерамических покрытий на поверхности деталей, выполняющих функцию термобарьеров, и возможностями принудительного охлаждения изделий, работающих при высоких температурах.

Во-вторых, особым физическим свойством, присущим сплавам на основе никеля, определяющимся, преимущественно, магнитными эффектами атомов никеля, является термическая стабильность размеров в широком диапазоне температур. В этой связи, никель явился основой для прецизионных сплавов, работоспособность изделий из которых обеспечивается постоянством размеров в широких температурных пределах.

Третьей особенностью сплавов на основе никеля, является их высокая прочность, не уступающая большинству высокопрочных сталей. Причиной этого является весьма высокие упругие свойства никеля, модуль Юнга которого при комнатных температурах незначительно уступает модулю нормальной упругости железа, а, ввиду особой термической стабильности, при высоких температурах заметно его превосходит. Прочность никелевых сплавов повышают легированием хромом, модуль Юнга которого примерно на 50 %

превосходит модуль Юнга железа и никеля. Кроме того, как стали, многие сплавы на базе алюминия, сплавы никеля, легированные алюминием, как показано ниже, эффективно упрочняются термической обработкой. Слабая зависимость модуля Юнга никеля и никелевых сплавов обусловило разработку на базе никеля прецизионных сплавов.

В четвертых, при большом количестве хрома (порядка 40 % по массе) сплав на базе никеля, при сохранении всех своих других полезных свойств, является парамагнитным, что открывает возможность его применения в нагруженных деталях систем управления, медицинской техники и т.д., где применение ферромагнитных материалов по тем или иным причинам не представляется возможным.

Наиболее широкое распространение приобрели жаропрочные сплавы на базе никеля. Первыми жаропрочными сплавами на базе никеля явились нихромы, наиболее известный из которых нихром Х20Н80, содержит 20 масс. % хрома, обеспечивающего за счет снижения скорости диффузии никеля повышенную жаропрочность, а также вследствие образования твердых оксидов, обладающих хорошей адгезией с хромом и никелем - высокой жаропрочностью. Прочность такого сплава определяется исключительно твердорастворным упрочнением у-№ хромом. Термической обработкой он не упрочняется.

Широкое распространение жаропрочных сплавов (иногда также именуются суперсплавами) на базе никеля обусловлено уникальными особенностями никеля, открывающего большие возможности, чем железо, кобальт, хром и другие металлы с близкой или даже более высокой температурой плавления [4]. Во-первых, в отличие от железа и кобальта, никель не обладает полиморфизмом на всей области температур. Во-вторых, в отличие от кобальта и хрома, легированные алюминием никелевые сплавы эффективно упрочняются закалкой и последующим старением с образованием интерметаллида MзAL

Как указано выше, важным преимуществом никеля является стабильность его упругих свойств. Модули упругости и коэффициент Пуассона никеля в значительно меньшей степени снижаются с ростом температуры чем у железа и даже хрома [5-7].

При увеличении содержания & до 40 % образуется вторая фаза а-твердый раствор хрома, которая существенно повышает прочность никелевого сплава вследствие более высоких упругих свойств чем М. Сплавы с повышенной концентрацией хрома, легированные аналогично жаропрочным алюминием, вольфрамом и т.д., применяются, по преимуществу не как жаропрочные, а как прецизионные.

Кроме того, коэффициент самодиффузии никеля, в значительной мере определяющий его жаропрочность, значительно уступает коэффициентам самодиффузии железа и, особенно, хрома (примерно на порядок) [7]. При этом в никелевых сплавах, легированных хромом, самодиффузия никеля снижается особенно интенсивно [8].

Никелевые суперсплавы применяются в конструкциях моторов реактивных самолетов, стационарных паро- и газовых турбин, ядерных реакторов, нефтехимического оборудования и т.д. (например, сплав INCOLOY-864 [9,10]), при проведении термической и химико-термической обработки сталей (различные нихромы). Наиболее широко никелевые жаропрочные сплавы применяются для изготовления дисков и лопаток турбин газотурбинных двигателей (ГТД).

Также не претерпевающие полиморфных превращений жаропрочные сплавы на базе никеля, легированные 20-30 % хрома, применяются при изготовлении подвергающихся высоким тепловым нагрузкам, а также изнашиванию клапанов дизельных двигателей (преимущественно мощных грузовых автомобилей, а также отдельных легковых автомобилей с форсированным двигателем, зачастую оснащенным турбонаддувом, а именно спортивных автомобилей и внедорожников) и контактирующих с ними

кольцеобразных седел. Подобные клапаны, особенно выпускные, как правило, изготовляют в виде биметалических конструкций (Рис. 1.1), тарелки которых выполнены из жаропрочного сплава, а штоки - из сильхромов. В качестве жаропрочных материалов, как указано выше, применяются жаропрочные сплавы типа Nimonic (чаще всего, относительно простой, Nimonic 80А, точный химический состав которого представлен в Таблице 1, или Nimonic 90), содержащие титан и алюминий в пределах 5-6 % в сумме, рабочая температура которого превосходит 800-850 °С, а также типа 1псопе1 (625, 690, X-750, 751 и др.), легированные молибденом в количестве до 10 %, рабочая температура которых превосходит 900 °С [9].

а) б)

Рис. 1.1. Конструкция биметаллического выпускного клапана дизельного

двигателя, (а) - общий вид [11], (б) - чертеж [12]

При этом, шток клапана (см. Рис. 1.1) может азотироваться или подвергаться диффузионной металлизации (как правило, хромированию) для повышения сопротивления изнашиванию и газовой коррозии. В свою очередь тарелка клапана закаливается при температуре 1200 °С в воздушной атмосфере

с последующим отпуском при температуре 520 °С. После полного цикла обработки твердость тарелки составляет более 60 ИЯС.

Таблица 1.

Химический состав сплава Nimonic 80A [13]

Химический М C Fe Mn Al B Zr

элемент

Содержание , % масс. Основа <0,10 20,0 <3,0 <1,0 сч <2,0 0,008 <0,15

Несмотря на достаточно высокую твердость, полученную впрочем при комнатной температуре и заметно меньшую твердости жаропрочного сплава при рабочей температуре, основной причиной замены биметалических клапанов остается изнашивание контактирующих поверхностей тарелок и седел вследствие воздействия комплекса факторов прежде всего, нагружения и среды

[14].

В приборостроении нашли применение работающие в отсутствие смазки немагнитные подшипники из прецизионных никелевых сплавов 40ХНЮ-ВИ и 38ХНВЮ-ВИ, легированных большим количеством хрома, а также алюминием и вольфрамом, работоспособность которых преимущественно определяется износостойкостью. В настоящее время, в целях достижения твердости поверхности не менее 57 ИЯС данные сплавы упрочняются методом дисперсионного твердения: подвергаются закалке с последующим искусственным старением, в результате чего образуются дисперсные частицы интерметаллидов, обеспечивающие заданную твердость как поверхности, так и сердцевины.

Рост нагрузочно-скоростных характеристик прецизионных подшипников обусловил необходимость поиска путей дальнейшего повышения их несущей

способности. Известно, что в целях увеличения твердости сплавов на базе никеля, легированных нитридообразующими элементами, применяется азотирование [3,15], в результате которого образуется высокопрочная нитридная фаза различного состава. При этом, для повышения износостойкости достаточно получить внутренне- или внешнеазотированный слой протяженностью около 10 мкм. В работе [9] исследовали сопротивление азотированного сплава 1псопе1 625, применяемого для деталей установки получения стекловолокна, на сопротивление абразивному изнашиванию.

В настоящее время, азотированию преимущественно подвергаются такие относительно тонкостенные детали из никелевых жаропрочных сплавов как камеры сгорания, трубы теплоносителей и т.д., работоспособность которых определяется преимущественно длительной прочностью или жаропрочностью. В этой связи такие изделия целесообразно длительно насыщать азотом, что обеспечивает сквозное азотирование при высоких температурах процесса, равных 900-1000 °С и даже выше [16,17].

Вместе с тем, для повышения несущей способности малоразмерных приборных подшипников получать такие протяженные азотированные слои необходимости нет. При этом типовое промышленное оборудование азотирования в тлеющем разряде, как правило, рассчитано на типичные температуры насыщения азотом стали, которое проводится при нагреве в пределах 500-550 °С. В этой связи целью данного исследования явилось изучение технологических возможностей типовых процессов азотирования для поверхностного упрочнения прецизионных сплавов на базе никеля.

Следует отметить, что в научной литературе указывается что введение в известный сплав нихром (80 % М, 20 % Сг) А1 и Л (сплав Мтошс 80) дает возможность снизить температуру газового азотирования в атмосфере аммиака с небольшой добавкой молекулярного азота с 440 до 360 °С [18].

Повышение длительной прочности жаропрочных сплавов на основе никеля обеспечивается различными способами, в том числе за счет повышения

прочностных свойств твердого раствора, а также присутствия частиц карбидов (типа МеС, Ме23С6, Me6C), нитридов, боридов и интерметаллидов [19,20]. Среди интерметаллидов, применяемых для упрочнения никелевых сплавов, особое место традиционно занимает у'-фаза на основе М3Л1, обладающая кристаллической решеткой с близким значением параметра решетки к ГЦК уМ, в связи с чем мелкодисперсные когерентные частицы у'-фазы эффективно повышают длительную прочность жаропрочных сплавов (Рис. 1.2) [21,22]. Увеличение количества у'-фазы увеличивается при микролегировании титаном, ниобием, танталом и гафнием [23].

750

^юсь МПа

500 250 О

25 35 45 55 65

у', % масс.

Рис. 1.2. Зависимость длительной прочности жаропрочного сплава от концентрации у'-фазы (у'). Сплошная кривая - при 800 °С, пунктирная - при 900 °С [22]

На прочность твердого раствора у-М практически все применяемые легирующие элементы никелевых жаропрочных сплавов влияют положительно, особенно существенно - применяемые в относительно большом количестве: Со, Сг, Л1 [23].

Как показал долговременный опыт предприятий

авиадвигателестроительной отрасли, особенно высокоэффективно применение литейных жаропрочных сплавов на базе никеля, прежде всего со столбчатой (при направленной кристаллизации) или монокристаллической структурой [2426].

Вместе с тем, указанные жаропрочные материалы уже не вполне удовлетворяют требованиям по эксплуатационным свойствам деталей перспективных ГТД нового поколения, которые, как ожидается, будут характеризоваться соотношением тяги, измеренной в [кгс], к массе авиационного двигателя, равным 20:1. Для этого, согласно предварительным оценкам, необходимо увеличить рабочую температуру лопаток и дисков турбин не менее как на 300-400 К. Эти задачи паллиативно решаются за счет улучшения системы легирования интерметаллидных сплавов типа М3А1 [27,28]. В качестве легирующих (в том числе микролегирующих) добавок широко используются карбидообразующие (нитридообоазующие) элементы (V, Мо, N5, 7г и др.), бор, кремний, а также редкоземельные металлы (Ьа, Се, У) [15,23,2931]. Особое внимание уделяется снижению плотности интерметаллидных сплавов (типа Т^А1 и ^А1), которые обладают жаропрочностью на уровне поликристаллических суперсплавов на базе никеля, но крайне хрупки при температурах до 500 °С [29], в связи с чем принимаются меры к повышению их пластичности (прежде всего за счет применения специальных систем легирования).

Следует отметить особо важное значение для повышения прочности твердого раствора микролегирующих добавок 7г, N5, а также в последнее время - редкоземельных металлов (РЗМ) лантана и церия, которые обладают свойством стабилизировать границы зерен и препятствуют их росту [30]. Микроскопические добавки церия, лантана и иттрия являются также рафинирующими. Небольшое количество РЗМ эффективно освобождает границы зерен от вредных примесей. Вместе с тем, широкому применению

РЗМ препятствует их дефицит, зависимость от иностранных поставщиков (прежде всего Азия, прежде всего Китай, значительно в меньшей степени страны СНГ и Индия, а также США и Австралия) и, как следствие, дороговизна.

Добавки таких тугоплавких металлов как особенно вольфрам, молибден и, значительно чаще применяемый на практике и в больших количествах хром также повышают жаропрочность твердого раствора за счет снижения коэффициента самодиффузии никеля [15]. Хром и, особенно, вольфрам и молибден, как общеизвестно, являются сильными карбидообразующими легирующими элементами. Упрочнение карбидами (в отличие от нитридов, до настоящего времени широко не применявшихся) также достаточно широко используется для повышения несущей способности литейных жаропрочных сплавов при высоких температурах.

К особо эффективным микролегирующим добавкам необходимо также отнести бор, который, как правило, вводится в жаропрочные сплавы в количестве не более 0,015 % по массе. Бор образует с хромом и молибденом высокопрочные бориды, одновременно упрочняющие сплав по гетерофазному механизму [31] и, соответственно, замедляющие рост зерен твердого раствора.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук ДИН КАЙЦЗЯНЬ, 2018 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Dziarski P., Makuch N., Kulka M. Influence of gas boriding on corrosion resistance of Inconel 600-alloy //Archives of Material Science and Engineering. 2017. Vol. 1. No. 1. P. 3-33.

2. The effect of laser treatment parameters on temperature distribution and thickness of laser-alloyed layers produced on Nimonic 80A-alloy /N. Makuch, P. Dziarski, M. Kulka //Archives of Material Science and Engineering. 2017. Vol. 83. No. 2. P. 6778.

3. Modifying the properties of the Inconel 625 nickel alloy by glow discharge assisted nitriding /T. Borowski, A. Brojanowska, M. Kost, H. Garbacz, T. Wierzchon //Vacuum. 2009. Vol. 83. P. 1489-1493.

4. Суперсплавы II. Жаропрочные материалы для аэрокосмических и промышленных энергоустановок /Под ред. Ч.Т. Симса, Н.С. Столоффа, Хагеля У.К. Пер. с англ. М., Металлургия, 1995. 2 т.

5. Ledbetter H.M., Reed R.P. Elastic Properties of Metals and Alloys, I. Iron, Nickel, and Iron-Nickel Alloys //Journal of Phys. and Chemical Reference Data. 1973. Vol. 2. No 3. P. 531-618.

6. Elastic moduli of paramagnetic chromium and Ti-V-Cr alloys /K.W. Katahara, M. Nimalendran, M.H. Manghnani, E.S. Fisher //Journal of Phys. F: Metal Phys. 1979. Vol. 9. No. 11. P. 2167-2176.

7. Lenkkeri J.T., Lahteenkorva E.E. An investigation of elastic moduli of vanadium-chromium alloys //Journal of Phys. F: Metal Phys. 1978. Vol. 8. No. 8. P. 1643-1651.

8. Duyananda M.A. Diffusion in ternary alloys //Diffusion in solid metals and alloys. Ed. Mehrer H. //Landolt-Bornstein new series. Vol. III (26). Springer-Verlag, 1990. P. 372-436.

9. Corrotherm International [Электронный ресурс]. URL: http://www.corrotherm.co.uk/applications/INCONEL-INCOLOY-NIMONIC-alloys-for-automotive-industries. (дата обращения 12.05.2017).

10. Дин Кай Цзянь. Применение азотирования для повышения эксплуатационных свойств жаропрочных сплавов //Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2016. № 2. С. 57-63.

11. SSV [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://ssvalves.net. (дата обращения 12.05.2017).

12. Mollenhauer K., Tschoeke H. Handbook of Diesel Engines. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2010. 634 p.

13. Nimonic 80A //Официальный сайт Special Metals [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.specialmetals.com/documents/Nimonic alloy 80A.pdf (дата обращения 12.05.2017).

14. Lewis R., Dwyer-Joyce R.S., Josey G. Investigation of Wear Mechanisms Occurring in Passenger Car Diesel Engine Inlet Valves and Seat Inserts //Journal of Fuels and Lubricants. Transactions of the SAE 1999. 2000. No. 1999-01-1216. P. 610-618.

15. Makishi T., Kazuhiro N. Surface hardening of nickel alloys by means of plasma nitriding //Metallurgical and Materials Transactions A. 2009. Vol. 35A. P. 227-238.

16. Приходько В.М., Петрова Л.Г., Чудина О.В. Металлофизические основы разработки упрочняющих технологий. М.: Машиностроение, 2003. 384 с.

17. Влияние высокотемпературного азотирования на структуру и свойства свариваемых жаропрочных никелевых сплавов /О.Ю. Козлова [и др.] //Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. Серия: Машиностроение. 2016. № 6. С. 33-42.

18. Eliasen K.M., Christiansen T.L., Somers M.A.J. Low temperature gaseous nitriding of Ni based superalloys //Surface Engineering. 2010. Vol. 26. No. 4. P. 248255.

19. Guo Jian-ting. Effect of carbon and boron on mechanical properties and microstructure of an iron-base superalloy //Journal of Acta Metallurgica Sinica. 1980. Vol. 16. No. 1. P. 30-37.

20. Li Meishuan, Zhang Yaming. A review on effect of reactive elements on oxidation of metals //Corrosion Science and Protection Technology. 2001. Vol. 13. No. 6. P. 333-337.

21. Improvement of grain-boundary structure in Ni3Al alloys by microalloying and macroalloying methods /Deng Wen, Xiong Lian-gyue, Guo Jian-ting et al. //Journal of Nuclear Techniques. 1994. Vol. 17. No. 10. P. 587-589.

22. Мубояджян С.А., Лесников В.П., Кузнецов В.П. Комплексные защитные покрытия турбинных лопаток авиационных ГТД. Екатеринбург: "Квист", 2008. 207 с.

23. Effects of B, Zr and Si microdefects in Ni3Al alloys /Deng Wen, Xiong Liang-yue, Guo Jian-ting, et al. //Chinese Science Bulletin. 1994. Vol. 39. No. 12. P. 993996.

24. Жаропрочность литейных никелевых сплавов и защита их от окисления /Б.Е. Патон [и др.] Киев: Наук. думка, 1987. 256 с.

25. Каблов Е.Н., Светлов И.Л., Петрушин Н.В. Никелевые жаропрочные сплавы для литья с направленной и монокристаллической структурой (часть I) //Материаловедение. 1997. № 4. С. 32-38.

26. Каблов Е.Н., Светлов И.Л., Петрушин Н.В. Никелевые жаропрочные сплавы для литья с направленной и монокристаллической структурой (часть II) //Материаловедение. 1997. № 5. С. 14-17.

27. Каблов Е.Н. Материалы для авиакосмической техники //Все материалы. Энциклопедический справочник. 2007. № 5. С. 7-27.

28. Дин Кай Цзянь, Семенов М.Ю. Влияние легирующих добавок на повышение эксплуатационных свойств жаропрочных никелевых сплавов (состояние проблемы) //VII Всероссийская конференция молодых ученых и специалистов «Будущее машиностроения России». Сборник докладов /Союз машиностроителей России, МГТУ имени Н.Э. Баумана. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2015. С. 245-249.

29. Полмеар Я. Легкие сплавы: от традиционных до нанокристаллов. Пер. с англ. /Мир материалов и технологий. М.: Техносфера, 2008. 464 с.

30. Effect of rare - earth elements on the mechanical properties and chemical properties of a Ni - Cr system heat resisting alloys /Guo Shou-ren, Zhang Yun, Zhao Hon-gen, et al. //Journal of the Chinese Rare Earth Society. 1987. Vol. 5. No. 1. P. 51-56.

31. Guo Jian-ting. Effect of several minor elements on superalloys and their mechanism //The Chinese Journal of Nonferrous Metals. 2011. Vol. 21. No. 3. P. 465-475.

32. Каблов Е.Н. Основные направления развития материалов для авиакосмической техники XXI века //Перспективные материалы. 2000. № 3. С. 26-37.

33. Effect of Re on coarsening behavior of y' phase in Ni-base superalloy /Ma Shu-wei, Li Jia-rong, Hou Shu-e, et al. //Journal of Aeronautical Materials. 2000. Vol. 20. - No. 3. - P. 11-15.

34. Елисеев Ю.С., Крымов В.В. Что надо для создания двигателя нового поколения //Двигатель. 2007. № 3 (73). С. 2-5.

35. Fahrmann M., Srivastava S.K. Nitridation of HAYNES® NS-163® alloy: Thermodynamics and kinetics //JOM. 2012. Vol. 64. No. 2. P. 280-284.

36. Makuch N., Kulka M. Microstructural characterization and some mechanical properties of gas-borided Inconel 600-alloy //Applied Surface Science. 2014. Vol. 314. P. 1007-1018.

37. Леонович Б.И., Гусинская К.С. Термодинамический анализ системы хром-никель-азот //Вестник ЮУрГу. № 13. 2010. С. 14-18.

38. Азотирование сплавов с целью повышения их жаропрочности /Ю.М. Лахтин [и др.] //Материалы и поверхностное упрочнение деталей машин и инструмента для повышения их надежности и долговечности: Сборник научных трудов /М.: МАДИ, 1989. С. 80-85.

39. Повышение жаропрочности сплавов на никелевой основе с помощью азотирования /Ю.М. Лахтин [и др.] //Металловедение и термическая обработка. 1989. № 6. С. 19-24.

40. Лахтин Ю.М., Коган Я.Д. Структура и прочность азотированных сплавов. (Достижения отечественного металловедения). М.: Металлургия, 1982. 176 с.

41. Hara K.I., Endo T. Some Characteristics of Creep Behavior in High Nitrogen 9Cr-2Co Steels (in Japanese) //Tetsu-to-Hagane. 1999. Vol. 85(3). P. 269-275.

42. Куманин В.И., Ковалева Л.А., Алексеев С.В. Долговечность металла в условиях ползучести. М., Металлургия, 1988. 224 с.

43. Фридель Ж. Дислокации: Пер. с англ. М.: Мир, 1967. 643 с.

44. Бокштейн С.З. Строение и свойства металлических сплавов. М.: Металлургия, 1971. 496 с.

45. Исследование влияния азота на структуру и свойства монокристаллов из литейного жаропрочного сплава ЖС30-ВИ /Д.Е. Каблов [и др.] //Металловедение и термическая обработка. 2013. № 8. С. 3-7.

46. Химушкин Ф.Ф. Легирование, термическая обработка и свойства жаропрочных сталей и сплавов. М.: Оборонгиз, 1962. 336 с.

47. Левинский Ю.В. Внутреннеокисленные и внутреннеазотированные наноматериалы. М.: ЭКОМЕТ, 2007. 400 с.

48. Екобори Т. Физика и механика разрушения и прочности твердых тел. Пер. с англ. М.: Металлургия, 1971. 264 с.

49. Penna C.D. Development of new nitrided nickel-base alloys for high temperature applications //Superalloys 2000. Ninth International Symposium on Superalloys. Warrendale, PA: TMS, 2000. P. 821-828.

50. Fatigue Properties of Nitrided Alloy 718 at Elevated Temperature /N. Kawagoishi, A. Ohkubo, S. Yoshimi, K. Yamane, K. Morino //Structural Longevity. 2010. Vol. 3. No. 3. С. 191-199.

51. Петрова Л.Г. Внутреннее азотирование жаропрочных сталей и сплавов //Металловедение и термическая обработка. 2001. № 1. С. 10-17.

52. Петрова Л.Г. Азотирование многокомпонентных сталей и сплавов с целью повышения их жаропрочности //Строительные и дорожные машины. 2001. № 5. С. 32-33.

53. Petrova L.G. Control of phase composition of nitrided layers in multicomponent alloys //Metal Science and Heat Treatment. 2002. Vol. 44. Nos. 3-4. P. 148-153.

54. Ромашов А.С., Кабылина Ю.О., Фарнасов Г.А. Влияние азотирования на структуру и механические свойства жаростойких никелевых сплавов //Коррозия: материалы, защита. 2015. № 7. С. 35-38.

55. Wear properties of plasma nitrided Inconel 718 superalloy /H. Kovaci, A.S.L. Hojjat Ghahramanzadeh, Q. Albayrak, A. Alsaran //Proceedings of 13th International conference on plasma surface engineering. Garmisch-Partenkirchen, Germany: 2012. Р. 10-14.

56. Plasma assisted nitriding of Inconel 690 /C. Leroy, T. Czerwiec, C. Gabet, T. Belmonte, H. Michel //Surface and Coatings Technology. 2001. Vol. 142-144. P. 241-247.

57. Rizk A.S., McCulloch D.J. Plasma nitriding of Inconel 625 /Surface Technology. 1979. Vol. 9(5). P. 303-315.

58. Sun Y. Kinetics of layer growth during plasma nitriding of nickel based alloy Inconel 600 //Journal of Alloys and Compounds. 2003. Vol. 351. P. 241-247.

59. Nitriding Kinetics of Inconel 600 /C. Sudha, R. Anand, V. Thomas Paul, S. Saroja, M. Vijayalakshmi //Surface & Coatings Technology. 2013. Vol. 226. P. 92-99.

60. Sykora R., Zetek M. Increasing Cutting Tool Efficiency When Machining Regulatory Spindles Made from Ion Nitrided Nimonic 901 for Steam Turbine Valves /Procedia Engineering. 2015. Vol. 100. P. 1424-1433.

61. Петрова Л.Г. Моделирование процессов внутреннего азотирования жаропрочных сталей и сплавов. Диссертация... докт. техн. наук. М.: 2001. 402 с.

62. Петрова Л.Г. Прикладное применение моделей химико-термической обработки для разработки технологий поверхностного упрочнения //Вестник ХНАДУ. 2010. Вып. 51. С. 26-34.

63. Кипарисов С.С., Левинский Ю.В. Внутреннее окисление и азотирование сплавов. М.: Металлургия, 1992. 198 с.

64. Петрова Л.Г. Моделирование кинетики азотирования многокомпонентных сплавов //Металловедение и термическая обработка. 2002. № 10. С. 22-23.

65. Petrova L.G. High-temperature nitriding of refractory alloys //Metal Sience and Heat Treatment. 2004. Vol. 46. № 1-2. С. 18-24.

66. Savva G.C., Weatherly G.C., Kirkaldy J.S. Transition between internal and external nitridation of Ni-Ti alloys //Metallurgical and Materials Transactions A. 1996. Т. 27. № 6. С. 1611-1622.

67. Petrova L.G., Chudina O.V. Evaluation of dispersion hardening by various coherent nitrides in nitriding alloys based on iron, nickel, and cobalt //Metal Science and Heat Treatment. 1999. Vol. 41. № 6. С. 238-241.

68. Petrova L.G., Chudina O.V. Comparison of dispersion hardening by coherent and incoherent nitrides in nitriding of alloys based on iron, nickel, and cobalt //Metal Science and Heat Treatment. 2000. Vol. 42. № 5. С. 183-188.

69. Оценка характеристик упрочнения теплостойкой стали, подвергнутой комбинированной химико-термической обработке /М.Ю. Семенов [и др.] //Металловедение и термическая обработка металлов. 2013. № 7(697). С. 3-9.

70. Петрова Л.Г. Упрочнение аустенитных сталей и сплавов за счет формирования твердого раствора при азотировании //Упрочняющие технологии и покрытия. 2007. № 4 (28). С. 9-17.

71. Любов Б.Я. Диффузионные изменения дефектной структуры твердых тел. М.: Металлургия, 1985. 206 с.

72. Бокштейн Б.С., Бокштейн С.З., Жуховицкий А.А. Термодинамика и кинетика диффузии в твердых телах. М.: Металлургия, 1974. 280 с.

73. Любов Б.Я. Диффузионные процессы в неоднородных твердых средах. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1981. 296 с.

74. Рыжов Н.М., Семенов М.Ю. Определение коэффициента диффузии углерода для расчета неизотермических режимов высокотемпературной ионной

нитроцементации //Металловедение и термическая обработка металлов. 2000. № 6. С. 26-30.

75. Роботнов Ю.В. Ползучесть элементов конструкций. 2-е изд., стереотипное. М., Наука, 2014. 752 с.

76. Пуарье Ж.-К. Ползучесть кристаллов. Механизмы деформации металлов, керамики и минералов при высоких температурах: Пер. с англ. М.: Мир, 1988. 287 с.

77. Nabarro F.R.N. Steady-state diffusional creep //Philosophical Magazine. 1967. Vol. 16. No. 140. P. 231-237.

78. High Temperature Creep Deformation Mechanisms of a Hot Corrosion-Resistant Nickel-based Superalloy /J.S. Huo, J.T. Gou, L.Z. Zhou, X.Z. Qin, G.S. Li //JMEPEG. 2007. Vol. 16. P. 55-62.

79. Harrison W., Whittaker M., Williams S. Recent Advances in Creep Modelling of the Nickel Base Superalloy, Alloy 720Li //Materials. 2013. Vol. 6. P. 1118-1137.

80. Ashby M.F. On interface-reaction control of Nabarro-Herring creep and sintering //Scripta Metallurgica. 1969. Vol. 3. No. 11. P. 837-842.

81. Stoker R.L., Ashby M.F. On the empirical constants in the Dorn equation //Scripta Metallurgica. 1973. Vol. 7. P. 115-120.

82. Brown A.M., Ashby M.F. On the power-law creep equation //Scripta Metallurgica. 1980. Vol. 14. P. 1297-1302.

83. Derby B., Ashby M.F. Power-laws, and the A-n correlation in creep //Scripta Metallurgica. 1984. Vol. 18. P. 1079-1084.

84. Rosier J., Arzt E. A new model-based creep equation for dispersion strengthened materials //Acta metallurgica et Materialia. 1990. Vol. 38. No. 4. P. 671-683.

85. ЛАСМЕТ (Лаборатория специальной металлургии). URL: http://www.lasmet.ru (дата обращения: 25.01.2017).

86. Хардбендинг как эффективный метод увеличения ресурса бурильных труб и защиты обсадной колонны. Результаты трибологических испытаний износостойких наплавок для бурильных замков /А.В. Садовников [и др.] //Бурение и нефть. 2017. № 06. С.30-35.

87. ССК: Отчет по хардбендингу /А.В. Садовников [и др.] //ROGTEC. Российские нефтегазовые технологии. 2017. № 49. С. 12-25.

88. Сережкин М.А. Совершенствование технологического процесса вытяжки деталей из алюминиевого сплава АД1. Диссертация... канд. техн. наук. М.: 2018. 135 с.

89. Binary alloy phase diagrams /T.B. Massalski, J.L. Murray, L.H. Bennet, H. Baker (ed.) ASM International: Metals Park, OH, USA, 1986. Vol. 1. 1100 p.

90. High-temperature nitridation of Ni-Cr alloys /A.A. Kodentsov, J.H. Gülpen, C. Cserhati, J.K. Kivilahti, and F.J.J. van Loo //Metallurgical and Materials Transactions A. 1996. Vol. 27. No. 1. P. 59-69.

91. Свойства, получение и применение тугоплавких соединений. Справ. изд. /Под ред. Косолаповой Т.Я. М.: Металлургия, 1986. 928 с.

92. Оспенникова О.Г. Разработка научных основ создания нового поколения литейных жаропрочных наноструктурированных никелевых сплавов пониженной плотности с требуемым комплексом механических свойств. Диссертация. докт. техн. наук. М.: 2018. 308 с.

93. Семенов М.Ю. Методология разработки технологий химико-термической обработки на основе моделирования диффузионных процессов и анализа эксплуатационных свойств зубчатых передач. Диссертация. докт. техн. наук. М.: 2015. 384 с.

94. Лашнев М.М. Повышение несущей способности высоконагруженных зубчатых колес из стали 13Х3Н3М2ВФБ-Ш способом вакуумной нитроцементации. Диссертация. канд.. техн. наук. М.: 2018. 161 с.

95. Щербединский Г.В., Кондратченко Л.А. Диффузионный рост фаз в трехкомпанентных системах при наличии взаимного влияния элементов //Защитные покрытия на металлах: Сб. науч. тр. Киев: Наукова думка. 1972. Вып. 5. C. 23-31.

96. Дин Кай Цзянь, Семенов М.Ю. Сопоставление твердорастворного и нитридного упрочнения азотированного хромоникелевого сплава на основе разработанной математической модели //Вестник Пермского национального

исследовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение. 2016. Т. 18. № 3. С. 41-51.

97. Дин Кай Цзянь, Семенов М.Ю. Прогнозирование насыщенности и прочностных свойств азотированного слоя никелевого сплава 40ХНЮ-ВИ на основе расчетных методов //Металлург. 2017. № 9. С. 109-113.

98. Семенов М.Ю. Управление строением цементованных слоев теплостойких сталей. Часть I. //Металловедение и термическая обработка металлов. 2013. № 5(695). С. 31-38.

99. Duyananda M.A. Diffusion in ternary alloys //Diffusion in solid metals and alloys. Ed. Mehrer H. //Landolt-Bornstein new series. Vol. III (26). Springer-Verlag, 1990. P. 372-436.

100. Krupp U., Christ H.J. Internal nitridation of nickel-base alloys. Part II. Behavior of quaternary Ni-Cr-Al-Ti alloys and computer-based description //Oxidation of Metals. 1999. Vol. 52. No. 3. P. 299-320.

101. Diffusion of copper, aluminum and boron in nickel /M. Hasaka, T. Morimura, Y. Uchiyama, et al. //Scripta metallurgica et materialia. 1993. Vol. 29. No. 7. P. 959962.

102. Le Claire A.D., Neumann G. Diffusion of impurities in solid metallic elements //Diffusion in solid metals and alloys. Ed. Mehrer H. //Landolt-Bornstein new series. Vol. III (26). Springer-Verlag, 1990. P. 85-212.

103. Christ H.J., Chang S.Y., Krupp U. Thermodynamic characteristics and numerical modeling of internal nitridation of nickel base alloys //Materials and Corrosion. 2003. Vol. 54. No. 11. P. 887-895.

104. Krupp U., Christ H.J. Internal nitridation of nickel-base alloys. Part I. Behavior of binary and ternary alloys of the Ni-Cr-Al-Ti system //Oxidation of metals. 1999. Vol. 52. No. 3. P. 277-298.

105. Фромм Е., Гебхардт Е. Газы и углерод в металлах: Пер. с нем. М.: Металлургия, 1980. 712 с.

106. Wriedt H.A., Gonzalez O.D. The Solubility of Nitrogen in Solid Iron-Nickel Alloys Near 1000 °C //Transactions of the metallurgical society of AIME. 1961. Vol. 221. No. 3. P. 532-535.

107. Прусаков Г.М. Математические модели и методы в расчетах на ЭВМ. М.: Физматлит, 1993. 144 с.

108. Могутнов Б.М., Томилин И.А., Шварцман Л.А. Термодинамика сплавов железа. М.: Металлургия, 1984. 206 с.

109. Oforka N.C., Argent B.B. Thermodynamics of Ni-Cr-Al alloys //Journal of the Less Common Metals. 1985. Vol. 114. No. 1. P. 97-109.

110. Мерер Х. Диффузия в твердых телах. Пер. с англ. М.: Физматлит, 2011. М.: ИД "Интеллект". 536 с.

111. Wagner C. Reaktionstypen bei der Oxydation von Legierungen //Zeitschrift für Elektrochemie, Berichte der Bunsengesellschaft für physikalische Chemie. 1959. Vol. 63. No. 7. S. 772-782.

112. Свидетельство № 2017614810 Российская Федерация. NiCrAl_Nitriding Моделирование азотирования жаропрочного сплава системы Ni-Cr-Al: свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ /Дин Кай Цзянь, М.Ю. Семенов; заявители и правообладатели Дин Кай Цзянь, Семенов М.Ю. № 2017612180; заявл. 15.03.2017; зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ 27.04.2017. [1] с.

113. Математическая модель азотирования сплава 40ХНЮ-ВИ /М.Ю. Семенов, Дин Кай Цзянь, А.Е. Смирнов, И.П. Королев //Сборник трудов VII Международной конференции «Деформация и разрушение материалов и наноматериалов». М: 2017. С. 204-206. 1 электрон. диск.

114. Семенов М.Ю., Гаврилин И.Н., Рыжова М.Ю. Анализ способов упрочнения зубчатых колес из теплостойких сталей на основе расчетного метода //Металловедение и термическая обработка металлов. 2014. № 1 (703). С. 42-46.

115. Джонсон К. Механика контактного взаимодействия: Пер. с англ. М.: Мир, 1989. 510 с.

116. Семенов М.Ю. Оценка влияния условий трения на контактную выносливость подвергнутых химико-термической обработке зубчатых колес из комплексно-легированных теплостойких сталей //Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2015. № 1. С. 70-79.

ПРИЛОЖЕНИЯ

П.1 NiCrAl_Nitriding Моделирование азотирования жаропрочного сплава системы Ni-Cr-Al

unit Unit1;

interface

uses

Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms, StdCtrls,

Dialogs, Grids, ExtCtrls, TeeProcs, TeEngine, Chart, Series, VclTee.TeeGDIPlus,

Menus, Unit3, Unit4, Globals; type

TForm2 = class(TForm) Button1: TButton; Label1: TLabel; edit1: Tedit; StringGrid1: TStringGrid; Label2: TLabel; Label3: TLabel; Label4: TLabel; Label5: TLabel; Edit2: TEdit; Label6: TLabel; Edit3: TEdit; Chart1: TChart; Button2: TButton; StringGrid2: TStringGrid; MainMenu1: TMainMenu; N1: TMenuItem; N2: TMenuItem; Label7: TLabel; Series1: TLineSeries;

Series3: TLineSeries; Series2: TLineSeries;

procedure Button1Click(Sender: TObject); procedure Button2Click(Sender: TObject); procedure N2Click(Sender: TObject); procedure N1Click(Sender: TObject); private

{ Private declarations } public

{ Public declarations } end; const

n = 600;

R = {1.9872}8.31; dtau = 1; {sec} dx = 0.01; {sm} beta = 0.54; Kakt = 1.0; var

Form2: TForm2;

j, i, o, o1, Ncycl: integer; n_a, n_p: integer; N4_a:integer;

Cpot, tau_a, tau_p, Temper, Diffus, Diffus2, Diffus3: real; x, x_0: real;

C_0, N_0, C_1, Cr, CrN, Cr_0, Al, AlN, AlN_1, Al_1: array[0..n]

of real;

C_gr1, C_gr2, C_gr3, xCr_0: array [0..n] of real; tau_n, k: integer; M: integer; Cpot1, CCr, CAl:real;

G_,B_,delta,lambda, fita, lambda1:real; DG,DCrN,DG_Ti,DTiN: real; K_AlN, aN, aAl, xAl: real; K Cr2N, aCr, xCr: real;

s, s_0: real;

gamma1, gamma2, xx, yy: real; pN, GN, ro, ro1: real; {bar}

eps, GNi, DGB, Ps, bb, DSum, Diffus54, delta1, Diffus55: real;

implementation {$R *.dfm}

function step(fo:real; b:real): real; begin

step:=exp(b*ln(fo)) end;

function erf(x:real): real;

begin

erf:=1-

1/step(1+0.27 8393*x+0.23038 9*x*x+0.000972*x*x*x+0.07 8108*x*x*x*x,4 );

end;

function erfc(x:real): real; begin

erfc:=exp(-x*x)/6+exp(-x*x*4/3)/2; end;

procedure TForm2.Button1Click(Sender: TObject); begin

{начальная концентрация азота, алюминия и хрома} for i := 0 to n do begin

C_0[i]:= 0.0; C_1[i]:= 0.0; Cr[i]:=40.0; Al[i]:=3.5; AlN 1[i]:=0;

end;

Temper:=round(strtofloat(edit1.Text)); Temper:=2 7 3+Temper; pN:=100;

pN:=strtofloat(edit2.Text);

Cpot:=0.039*exp(-45645/8.31/Temper)*sqrt(pN); Cpot:=Cpot*exp(0.055*40+0.00007*1600); tau_a:=round(strtofloat(edit3.Text)); n_a:= round(tau_a*60*60/dtau); Diffus:=1.9*exp(-126000/8.31/Temper)*exp(0.055*Cr[0]*0); Diffus:=1134*exp(-6797/Temper)*1E-7; Diffus2:=0.44*exp(-245000/8.31/Temper); Diffus3:=5.2*exp(-289000/8.31/Temper); gamma1:=sqrt(Cpot/2/(53*Al[0]/27)); gamma2:=sqrt(Cpot/2/0.5/(53*Cr[0]/52)); xx:=gamma1*sqrt(Diffus*n_a); yy:=gamma2*sqrt(Diffus*n_a); C_0[0]:=Cpot;

K_AlN:=exp(-(-77000+22.2*Temper)/(1.99*Temper));

aN:=Cpot/100*0.03239/0.00372/exp(0.055*4 0+0.00007*1600);

GN:=10/step(10,-1.1);

aN:=Cpot/53*14*GN;

StringGrid2.Cells[0,7]:='aN';

StringGrid2.Cells[1,7]:=floattostr(round(1.0E+9*aN)/1.0E+9);

aAl:=1/(K_AlN*aN);

xAl:=aAl*250;

StringGrid2.Cells[0,9]:='xAl';

StringGrid2.Cells[1,9]:=floattostr(round(1.0E+9*aAl*2 50)/1.0E+9); StringGrid2.Cells[0,6]:='K_AlN';

StringGrid2.Cells[1,6]:=floattostr(round(1.0E+4*K_AlN)/1.0E+4); K_Cr2N:=exp(-(-2 67 00+13.25*Temper)/(1.99*Temper)); StringGrid2.Cells[0,6]:='K_Cr2N';

StringGrid2.Cells[1,6]:=floattostr(round(1.0E+4*K_Cr2N)/1.0E+4); aN:=Cpot/100*0.03239/0.00372/exp(0.055*4 0+0.00007*1600); aN:=14*Cpot/53*GN;

aCr:=1/sqrt(K_Cr2N*aN); xCr:=aCr/2;

StringGrid2.Cells[0,7]:='aN';

StringGrid2.Cells[1,7]:=floattostr(round(1.0E+9*aN)/1.0E+9); StringGrid2.Cells[0,8]:='xCr';

StringGrid2.Cells[1,8]:=floattostr(round(1.0E+9*aCr/2)/1.0E+9); o:=100; k:=100;

for i := 1 to n do begin

C_0[i]:=C_0[0]*(erf(gamma1)-erf(i*0.001/(2*sqrt(Diffus*n_a))));

C_0[i]:=C_0[i]/(erf(gamma1)-erf(gamma2));

if C_0[i]<0.00001 then

begin

C_0[i]:=0;

end;

if i*0.001>xx then begin

if o=100 then o:=i; end;

if i*0.001>yy then begin

if k=10 0 then k:=i;

end;

end;

for j := 0 to (o-1) do begin

if C_0[j]>=Cpot then

Al[j]:=xAl*100

else

begin

aN:=C_0[j]/53*14*GN;

aAl:=1/(K_AlN*aN);

xAl:=aAl*250;

end;

if Al[j]<0.00001 then Al[j]:=0.00001; end;

for j:=o to n do Al[j]:=3.5-

3.5*erfc(i*0.01/2/sqrt(Diffus2*n_a))/erf(gamma1*sqrt(Diffus/Diffus 2));

for j := 0 to (k-1) do begin

if C_0[j]>=Cpot then

Cr_0[j]:=(xCr)*100

else

begin

aN:=14*C_0[j]/53*GN;

aCr:=1/sqrt(K_Cr2N*aN);

xCr:=aCr/2;

end;

if Cr_0[j]>40.0 then Cr_0[j]:=39.9999; end;

for j:=k to n do Cr_0[j]:=40-

4 0*erfc(i*0.01/2/sqrt(Diffus3*n_a))/erfc(gamma2*sqrt(Diffus/Diffus 3));

for i := 0 to n do begin

C_gr1[i]:=C_0[i];

C_gr2[i]:=Al[i];

AlN_1[i]:=3.5-Al[i];

C_gr3[i]:=AlN_1[i];

CrN[i]:=4 0-Cr_0[i];

AlN_1[i]:=AlN_1[i]*53/2 7;

end;

StringGrid1.Cells[0,0]:='x, мм'; StringGrid1.Cells[1,0]:='N, ат. %'; StringGrid1.Cells[4,0]:='Cr, ат. %'; StringGrid1.Cells[5,0]:='Cr2N, 06. %';

StringGrid1.Cells[2,0]:='Al, ат. %'; StringGrid1.Cells[3,0]:='AlN, об. %'; for j:=2 to 52 do begin

StringGrid1.Cells[0,j-1]:=floattostr(round(j-2)/100); StringGrid1.cells[1,j-1]:=floattostr(round(10000*C_gr1[j-2])/10000);

StringGrid1.cells[4,j-1]:=floattostr(round(10000*(Cr_0[j-2]))/10000);

StringGrid1.cells[5,j-1]:=floattostr(round(10000*CrN[j-2])/10000);

StringGrid1.cells[2,j-1]:=floattostr(round(10000*Al[j-2]*53/27)/10000);

StringGrid1.cells[3,j-1]:=floattostr(round(10000*((3.5-Al[j-2])*53/27))/10000); end;

StringGrid2.Cells[0,0]:='Cpot, %';

StringGrid2.Cells[1,0]:=floattostr(round(100000*Cpot)/100000); StringGrid2.Cells[0,1]:='D_N x1e+7';

StringGrid2.Cells[1,1]:=floattostr(round(1.0E+10*Diffus)/1.0E+3); StringGrid2.Cells[0,2]:='D_Al x1e+11';

StringGrid2.Cells[1,2]:=floattostr(round(1.0E+14*Diffus2)/1.0E+3); StringGrid2.Cells[0,3]:='D_Cr x1e+11';

StringGrid2.Cells[1,3]:=floattostr(round(1.0E+14*Diffus3)/1.0E+3);

StringGrid2.Cells[0,11]:='dT_Cr2N, МПа (М-Н)'

G_:=330/2.48; {GPa}

B_:=2*G_*(1-0.52)/3*(1+0.26);

delta:=2*(0.46-0.352)/(0.46+0.352);

StringGrid2.Cells[1,11]:=floattostr(round(1.0E+5*2*G_*3*B_/(3*B_+2

*330*(1+0.26))*CrN[0]/100*delta)/1.0E+02);

ro:=2.0E-08;

lambda:=ro/step((3*CrN[0]/100/4/3.14),(1/3)); fita:=0.5*(1+1/(1-0.26)); {5.15} StringGrid2.Cells[0,12]:='lambda Cr2N , nm';

StringGrid2.Cells[1,12]:=floattostr(round(1.0E+11*lambda)/1.0E+02) StringGrid2.Cells[0,13]:='dT_Cr2N, Ор';

StringGrid2.Cells[1,13]:=floattostr(round(1.0E+5*0.85*G_*0.4 6E-9/2/3.14/(lambda-2*ro)*fita*ln((lambda-2*ro)/0.92E-9))/1.0E+02); StringGrid2.Cells[0,14]:='dT_Cr2N, срез (К-Н)'

StringGrid2.Cells[1,14]:=floattostr(round(1.0E+2*3.14/2*ro*0.03*G_

*1.0E+3/10*1.5/lambda)/1.0E+02);

G_:=308/2.4; {GPa}

Б_:=2^_*(1-0.4)/3*(1 + 0.2);

delta:=2*(0.41-0.352)/(0.41+0.352);

StringGrid2.Cells[0,15]:='dT_AlN, МПа (М-Н)';

StringGrid2.Cells[1,15]:=floattostr(round(1.0E+5*2*G_*3*B_/(3*B_+2 *308*(1+0.2))*AlN_1[0]/100*delta)/1.0E+02);

ro1:=0.7E-08;

lambda1:=ro1/step((3*AlN_1[0]/100/4/3.14),(1/3)); fita:=0.5*(1+1/(1-0.2)); {5.15} StringGrid2.Cells[0,16]:='lambda AlN, nm';

StringGrid2.Cells[1,16]:=floattostr(round(1.0E+11*lambda1)/1.0E+02 );

StringGrid2.Cells[0,17]:='dT_AlN, Ор';

StringGrid2.Cells[1,17]:=floattostr(round(1.0E+5*0.85*G_*0.41E-

9/2/3.14/(lambda1-2*ro1)*fita*ln((lambda1-2*ro1)/0.82E-

9))/1.0E+02);

StringGrid2.Cells[0,18]:='dT_AlN, срез (К-Н)';

StringGrid2.Cells[1,18]:=floattostr(round(1.0E+2*3.14/2*ro1*0.03*G _*1.0E+3/10*1.5/lambda1)/1.0E+02); StringGrid2.Cells[0,19]:='dS_N, МПа (тв. р-р)';

StringGrid2.Cells[1,19]:=floattostr(round(1.0E+2*1200*(C_0[0])*14/ 53/100/0.8)/1.0E+2);

StringGrid2.Cells[0,20]:='dS_Cr, МПа (тв. р-р)';

StringGrid2.Cells[1,20]:=floattostr(round(1.0E+2*xCr*100*15)/1.0E+ 2);

StringGrid2.Cells[0,22]:='de/dt, sл-1 (800K,100MPa)'; delta1:=0.5E-09;

Diffus54:=8.2E-08*exp(335000/R/(8 00+273))/delta1;

DGB:=1.94E-05*exp(-12 8 000/R/(8 00+273));

DGB:=DGB*Diffus54/(0.6*Diffus54+0.4*DGB);

bb:=0.3524E-09;

Ps:=100E+06;

GNi:=70E+09*0.6+103E+9*0.4;

eps:=4*DGB*bb*step(Ps,5)/(step(pi,4)*(800+273)*1.38E-23*step(GNi,4));

StringGrid2.Cells[1,22]:=floattostr(round(1.0E+08*eps)/1E+08); Ps:=Ps-GNi*bb/2.5*C_gr3[0]*53/27/100/ro1/2; DSum:=9.2E-05*exp(-27 8 000/R/(8 00+273)); Diffus55:=1.8E-2*exp(340000/R/(800+273)); DSum:=DSum*Diffus55/(0.6*Diffus55+0.4*DSum);

eps:=6*step(Ps,4)*sqr(lambda1)*DSum/(ro1*step(GNi,3)*(80 0+273)*1.3 8E-23);

StringGrid2.Cells[0,23]:='de/dt, sA-1 (nitriding)'; StringGrid2.Cells[1,23]:=floattostr(round(1.0E+09*eps)/1E+09);

StringGrid2.Cells[0,4] StringGrid2.Cells[0,5] StringGrid2.Cells[1,4] StringGrid2.Cells[1,5] for j:=0 to n-1 do begin

S_priw[j] s_pr_1[j] s_pr_2[j] s_pr_3[j] rr1:=ro; rr2:=ro1; end;

= 'X, MKM'; ='Y, mkm';

=floattostr(round(100000*xx)/10); =floattostr(round(1E+5*yy)/10);

=CrN[j]; =C_0[j]; =Cr_0[j]; =AlN 1[j];

With Series1 do Begin

Clear;

for i:=2 to 32 do begin

Add(round(10000*1000*C_gr1[(i-2)])/10000, floattostr((i-2)/0.05), clBlue); end;

end;

With Series3 do Begin Clear;

for i:=2 to 32 do begin

Add(round(10000*53/27*C_gr2[(i-2)])/10000, floattostr((i-2)/0.05), clBlue); end;

end;

With Series2 do Begin Clear;

for i:=2 to 32 do begin

Add(round(10000*53/2 7*C_gr3[(i-2)])/10000, floattostr((i-2)/0.05), clBlue); end;

end; end;

procedure TForm2.Button2Click(Sender: TObject);

begin

close;

end;

procedure TForm2.N1Click(Sender: TObject); begin

Application.CreateForm(TForm4, Form4);

Form4.Show; end;

procedure TForm2.N2Click(Sender: TObject); begin

Application.CreateForm(TForm3, Form3);

Form3.Show;

end;

end.

unit Unit4;

interface

uses

Winapi.Windows, Winapi.Messages, System.SysUtils, System.Variants, System.Classes, Vcl.Graphics,

Vcl.Controls, Vcl.Forms, Vcl.Dialogs, Vcl.StdCtrls, Vcl.Grids, ExtCtrls, TeeProcs, TeEngine, Chart, Series, VclTee.TeeGDIPlus, Menus, Unit3, Globals; type

TForm4 = class(TForm) Labell: TLabel; Закрыть: TButton; StringGrid5: TStringGrid; Label2: TLabel;

procedure 3aKpbiTbClick(Sender: TObject); procedure StringGrid5Click(Sender: TObject); private

{ Private declarations } public

{ Public declarations } end; var

Form4: TForm4; i, o: integer;

G, B, delta, lambda, fita, qqq:real;

implementation {$R *.dfm}

procedure TForm4.StringGrid5Click(Sender: TObject); begin

StringGrid5.Cells[0,0]:='x, мм';

for o:=2 to 32 do StringGrid5.Cells[0,o-1]:=floattostr(round(o-2)/100);

StringGrid5.Cells[1,0]:='dT_Cr2N, МПа (М-Н)'; StringGrid5.Cells[2,0]:='lambda Cr2N, nm'; StringGrid5.Cells[3,0]:='dT_Cr2N, Ор'; StringGrid5.Cells[4,0]:='dT_Cr2N, срез'; StringGrid5.Cells[5,0]:='dT_AlN, Ор'; StringGrid5.Cells[6,0]:='dT_AlN, срез'; StringGrid5.Cells[7,0]:='dS_N, МПа'; StringGrid5.Cells[8,0]:='dS_Cr, МПа'; StringGrid5.Cells[9,0]:='dS_Sum, МПа'; StringGrid5.Cells[10,0]:='dS_отж, МПа'; for i:=1 to 29 do begin qqq:=s_pr_3[i]; G:=330/(3-0.52); B:=2*G*(1-0.52)/3*(1+0.26); delta:=2*(0.46-0.352)/(0.46+0.352);

StringGrid5.Cells[1,i]:=floattostr(round(1.0E+5/0.6*2*G*3*B/(3*B+2

*330*(1+0.26))*S_priw[i]/100*delta)/1.0E+02);

if S_priw[i]>0

then lambda:=rr1/exp(ln(3*S_priw[i]/100/4/3.14)/3)

else lambda:=0;

fita:=0.5*(1+1/(1-0.26));

StringGrid5.Cells[2,i]:=floattostr(round(1.0E+11*lambda)/1.0E+02);

if lambda>0 then StringGrid5.Cells[3,i]:=floattostr(round(1.0E+5*0.85*G*0.4 6E-9/2/3.14/(lambda-2*rr1)*fita*ln((lambda-2*rr1)/0.92E-9))/1.0E+02);

if lambda>0 then

StringGrid5.Cells[4,i]:=floattostr(round(1.0E+2*1.57*rr1*0.03*G*1. 0E+02*1.5/lambda)/1.0E+02);

if S_priw[i]>0 then lambda:=rr1/exp(ln(3*S_priw[i]/100/4/3.14)/3) else lambda:=0;

if lambda>0 then S_pr_4[i]:=1.0E+03*0.85*G*0.46E-9/2/3.14/(lambda-2*rr1)*fita*ln((lambda-2*rr1)/0.92E-9) else S_pr_4[i]:=0;

if lambda>0 then S_pr_5[i]:=1.57*rr1*0.03*G*1.5E+02/lambda else S_pr_5[i]:=0;

if S_pr_4[i]<S_pr_5[i] then S_pr_4[i]:=S_pr_4[i] else S_pr_4[i]:=S_pr_5[i]; G:=308/2.4;

B:=2*G*(1-0.4)/3*(1+0.2);

delta:=2*(0.41-0.352)/(0.41+0.352);

fita:=0.5*(1+1/(1-0.2));

if S_pr_3[i]>0 then lambda:=rr2/exp(ln(3*S_pr_3[i]/100/4/3.14)/3) else lambda:=0;

if lambda>0 then S_pr_3[i]:=1.0E+03*0.85*G*0.41E-9/2/3.14/(lambda-2*rr2)*fita*ln((lambda-2*rr2)/0.82E-9) else S_pr_4[i]:=0;

if lambda>0 then S_pr_0[i]:=1.57*rr2*0.03*G*1.5E+02/lambda else S_pr_0[i]:=0;

StringGrid5.Cells[5,i]:=floattostr(round(1.0E+2*S_pr_3[i])/1.0E+2) ;

if S_pr_3[i]<S_pr_0[i] then S_pr_3[i]:=S_pr_3[i] else S_pr_3[i]:=S_pr_0[i];

StringGrid5.Cells[6,i]:=floattostr(round(1.0E+2*S_pr_0[i])/1.0E+2) ;

S_pr_4[i]:=S_pr_4[i]/0.6+S_pr_3[i]/0.6+120 0*S_pr_1[i]*14/53/10 0/0. 8+s_pr_2[i]*15;

StringGrid5.Cells[7,i]:=floattostr(round(1.0E+2*12 00*(S_pr_1[i]*14

/53)/100/0.8)/1.0E+2);

StringGrid5.Cells[8,i]:=floattostr(round(1.0E+2*S_pr_2[i]*15)/1.0E + 2);

StringGrid5.Cells[9,i]:=floattostr(round(1.0E+2*S_pr_4[i])/1.0E+2) ;

S_pr_5[i]:=(S_pr_1[i]+S_priw[i]/2)*14/53;

S_pr_5[i]:=1200*(S_pr_5[i])/0.8/100+40.0*15+S_pr_3[i]/0.6;

StringGrid5.Cells[10,i]:=floattostr(round(1.0E+2*S_pr_5[i])/1.0E+2 );

end; end;

procedure TForm4.3aKpHTbClick(Sender: TObject);

begin

close;

Form4.Free()

end;

end.

П.2 Акт о промышленном опробовании результатов работы

открытое акционерное общество "ОК-Лоза"

(Опытный завод приборных подшипников) ОГРН 1035008361904 ИНН 5042047641 Россия, 141323, нос. Лет, Сергяево-Посадский район, Московская область тел.: [phone], факс [phone] www.okloza.ru, с-таЛ: [e-mail]

АКТ

о промышленном опробовании результатов диссертационной

работы

На предприятии ОАО «Опоры качения - Лоза» (Московская область, Сергиево-Посадский район, поселок Лоза) производятся совмещенные подшипниковые опоры для систем управления различного назначения. Данные узлы включают в себя кольца подшипников диаметром 2,0-175 мм и шарики диаметром 0,68-10,0 мм из прецизионного парамагнитного хромоникелевого сплава 40ХНЮ-ВИ ТУ 14-1-2740-2010.

Для данных деталей необходимо одновременно обеспечить высокие износостойкость, контактную выносливость и прочность сердцевины. В настоящее время после закалки и старения твердость поверхности составляет не менее 63 НЯС. Для дальнейшего повышения износостойкости поверхности целесообразно повысить поверхностную твердость деталей.

Совместно с сотрудниками кафедры «Материаловедение» Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана выполнялись работы по разработке технологических режимов ионного азотирования указанных деталей для повышения твердости и износостойкости их поверхности без существенного снижения других свойств.

По результатам азотирования в плазме тлеющего разряда поверхностная твердость может достигать 1000 [IV (примерно 69 НЯС) и более. В этой связи режимы азотирования, разработанные аспирантом названной выше кафедры Дин Кай Цзянем в рамках диссертационной работы, приняты для промышленного опробования.

Главный технолог

А.В, Голобоков

ОТЗЫВ НАУЧНОГО РУКОВОДИТЕЛЯ на диссертационную работу ДИН КАЙЦЗЯНЯ "Исследование

азотирования никелевого сплава, легированного хромом и алюминием",

представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по

специальности 05.16.09 - "Материаловедение (машиностроение)"

Гражданин КНР ДИН КАЙЦЗЯНЬ, 1984 г.р., закончил аспирантуру МГТУ им. Н.Э. Баумана в 2018 г. по специальности "Материаловедение в машиностроении". Высшее техническое образование получил в ФГБОУ ВПО «МАТИ — Российский государственный технологический университет им. К.Э. Циолковского» (г. Москва).

В ходе работы над кандидатской диссертацией ДИН КАЙЦЗЯНЬ исследовал закономерности формирования диффузионных слоев при ионном азотировании, которое в настоящее время признано наиболее эффективным способом упрочнения деталей из сплавов на базе никеля, легированных такими нитридообразующими элементами как хром, алюминий и другие. В область научных интересов ДИН КАЙЦЗЯНЯ вошло применение расчетных методов для моделирования роста диффузионных слоев по механизмам внутреннего и внешнего азотирования. Разработанные с его участием температурные режимы обработки обеспечивают поверхностное упрочнение поверхности колец подшипников без разупрочнения сердцевины, высокая прочность и твердость которой обеспечена за счет образования дисперсной интерметаллидной фазы в ходе предварительной объемной упрочняющей обработки (традиционных для данного сплава закалки и старения).

ДИН КАЙЦЗЯНЬ провел большую работу по анализу состояния научной литературы о современных сплавах на базе никеля, их свойствах, а также применении азотирования для их поверхностного упрочнения. При этом диссертант обнаружил хорошее владение не только китайским и русским, но и английским, а также японским языками на уровне, достаточном для результативной работы с источниками научно-технической информации.

В период обучения в аспирантуре МГТУ им. Н.Э. Баумана ДИН КАЙЦЗЯНЬ повысил свою квалификацию в области химико-термической обработки, физического материаловедения, математического моделирования, что дало диссертанту возможность получить экспериментальные и расчетные результаты, имеющие научную и практическую значимость.

ДИН КАЙЦЗЯНЬ принял участие в 8 всероссийских и международных научных конференциях и семинарах, опубликовал 3 научные статьи в ведущих рецензируемых журналах, а также официально зарегистрировал программу для ЭВМ. Разработанные режимы ионного азотирования прецизионных подшипников приняты для промышленного опробования.

В целом, ДИН КАЙЦЗЯНЬ показал себя исследователем, владеющим материаловедческими знаниями и методами исследования, умеющим ставить и решать научные задачи, ставить эксперименты, разрабатывать математические модели и анализировать полученные результаты. Считаю, что ДИН КАЙЦЗЯНЬ заслуживает присуждения ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.16.09 - Материаловедение (машиностроение).

Научный руководитель: доктор технических наук, доцент кафедры "Материаловедение" Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)» (МГТУ им. Н.Э. Баумана) 2018г. /'/ /7 .. /Семенов Михаил

Юрьевич

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)» (МГТУ им. Н.Э. Баумана), Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5, стр. 1, 105005.

Тел. [phone], email: [e-mail], htpp://bmstu.ru

Подпись Семенова Михаила Юрьевича, доктора технических наук, доцента кафедры "Материаловедение" заверяю:

матвеев

ШЩШ-

ЩШп. Ш -263-67-69

' \vaff