Исследование структуры, фазового состава и механических свойств поверхности сталей 16Х3НВФМБ-Ш и 38ХМЮА при локальном азотировании в тлеющем разряде с полым катодом тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.01, кандидат наук Хусаинов, Юлдаш Гамирович

• Хусаинов, Юлдаш Гамирович
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Хусаинов, Юлдаш Гамирович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ЛОКАЛЬНОЙ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ИОННО-ПЛАЗМЕННОГО СТРУКТУРНО-ФАЗОВОГО МОДИФИЦИРОВАНИЯ

1.1 Анализ методов локального поверхностного модифицирования

1.2 Азотирование в тлеющем разряде (ионное азотирование)

1.3 Методы интенсификации процесса ионного азотирования

1.4 Особенности ионного азотирования конструкционных сталей 16ХЗНМВФБ-Ш и 38ХМЮА

2. ОБЪЕКТ, МЕТОДЫ И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Объект исследований, область применения исследованных материалов

2.2 Описание модернизированной установки ЭЛУ-5 для ионного азотирования в тлеющем разряде

2.3 Методы структурных исследований

2.3.1. Метод оптической металлографии

2.3.2. Метод рентгеноструктурного анализа

2.4 Метод определения микротвердости

2.5 Метод зондовых измерений

2.6 Методика испытания на износ поверхности

2.7 Методика определения хрупкости азотированного слоя

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ И ДИФФУЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ЛОКАЛЬНОМ АЗОТИРОВАНИИ в плазме тлеющего разряда с полым

катодом

3.1 Компьютерное моделирование тепловых и диффузионных процессов при локальном ионном азотировании в тлеющем разряде с полым катодом

3.2 Исследование влияния локального ионного азотирования в тлеющем разряде с полым катодом на тепловые и диффузионные процессы в сталях 16ХЗНВФМБ-Ш и 38ХМЮА

3.3 Распределение параметров плазмы в газоразрядном промежутке при локальном ионном азотировании

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ СТРУКТУРНО-ФАЗОВОГО СОСТАВА И МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ 16ХЗНВФМБ-Ш И 38ХМЮА ПОСЛЕ ЛОКАЛЬНОГО ИОННОГО АЗОТИРОВАНИЯ в тлеющем разряде С полым катодом

4.1 Исследование влияния локального ионного азотирования в тлеющем разряде с полым катодом на структуру конструкционных сталей 16ХЗНВФМБ-Ш и 38ХМЮА

4.2 Исследование влияния локального ионного азотирования в тлеющем разряде с полым катодом на фазовый состав конструкционных сталей 16ХЗНВФМБ-Ш и 38ХМЮА

4.3 Исследование влияния локального ионного азотирования в тлеющем разряде с полым катодом на микротвердость поверхности конструкционных сталей 16ХЗНВФМБ-Ш и 38ХМЮА

4.4 Исследование влияния локального ионного азотирования в тлеющем разряде с полым катодом на износостойкость поверхности конструкционных сталей 16ХЗНВФМБ-Ш и 38ХМЮА

5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ЛОКАЛЬНОГО СТРУКТУРНО-ФАЗОВОГО МОДИФИЦИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛИ «ШЕСТЕРНЯ» В ТЛЕЮЩЕМ РАЗРЯДЕ С ПОЛЫМ КАТОДОМ

5.1 Обоснование выбора технологических режимов локального ионного азотирования в тлеющем разряде с полым катодом

5.2 Технологический процесс локального ионного азотирования в тлеющем разряде с полым катодом детали «шестерня»

5.3 Результаты обработки детали «шестерня» по технологии локального ионного азотирования в тлеющем разряде с полым катодом

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование структуры, фазового состава и механических свойств поверхности сталей 16Х3НВФМБ-Ш и 38ХМЮА при локальном азотировании в тлеющем разряде с полым катодом»

ВВЕДЕНИЕ

*

Известно, что подавляющая часть разрушений деталей машин, работающих в условиях трения и циклических нагрузок, начинается с поверхности материала вследствие образования на ней питтингов и микроскопических трещин. Повысить надежность и долговечность таких деталей позволяют методы поверхностного упрочнения, в частности ионное азотирование.

Проведенный литературный анализ показал, что азотирование в плазме тлеющего разряда является одним из наиболее эффективных методов модифицирования поверхности, который все шире применяется в промышленно развитых странах. Как показывает практика, ионное азотирование применяется для деталей машиностроения, основной причиной разрушения которых является износ поверхности материала. Ионное азотирование имеет ряд преимуществ перед традиционными методами, такими как газовое азотирование, азотирование в жидких средах и др.: возможность получения диффузионного слоя с заданным фазовым составом и высоким классом чистоты поверхности, обработка пассивирующихся материалов без дополнительной депассивирую-щей обработки, а также экономичность и экологичность процесса.

Зачастую при эксплуатации деталей машин и механизмов интенсивному износу подвергаются только отдельные высоконагруженные участки, к примеру, контактная поверхность зубьев шестерен и зубчатых колес, место посадки под подшипник на валу и др. В этих случаях более целесообразно упрочнить лишь рабочую поверхность детали.

В работах Томских исследователей экспериментально доказано, что проявление эффекта полого катода (ЭПК) в полости обрезных матриц при азотировании в тлеющем разряде позволяет увеличить как толщину, так и микротвердость диффузионного слоя на данных участках.

Таким образом, проблема локального азотирования на современном этапе развития машиностроения является весьма актуальной. В данной работе предложено проводить локальное упрочнение наиболее подверженных износу

участков деталей за счет формирования на обрабатываемой поверхности за один вакуумный цикл диффузионных слоев, различных по толщине и механическим свойствам. Также это позволит снизить себестоимость технологической операции азотирования вследствие сокращения длительности процесса обработки и уменьшения энергозатрат.

Цель работы - исследовать влияние процесса локального ионного азотирования в тлеющем разряде с полым катодом на структуру, фазовый состав и механические свойства поверхности конструкционных сталей 16ХЗНВФМБ-Ш и 38ХМЮА.

Для достижения данной цели были сформулированы и решены следующие основные задачи:

1. Разработать способ локального ионного азотирования конструкционных сталей, основанного на модифицировании в тлеющем разряде с полым катодом.

2. Исследовать тепловые и диффузионные процессы при локальном ионном азотировании с полым катодом, а также параметры плазмы в катодной полости образованной технологическим экраном.

3. Исследовать влияние локального ионного азотирования с полым катодом на микроструктуру и фазовый состав диффузионной зоны конструкционных сталей 16ХЗНВФМБ-Ш и 3 8ХМЮА.

4. Исследовать влияние локального ионного азотирования с полым катодом на микротвердость диффузионной зоны и износостойкость поверхности конструкционных сталей 16ХЗНВФМБ-Ш и 38ХМЮА.

5. Разработать новый технологический процесс локального ионного азотирования с полым катодом детали «шестерня».

Научная новизна:

1. Разработан способ локального ионного азотирования в тлеющем разряде, отличающийся тем, что над участками детали, подверженными интенсивному износу, устанавливают технологические экраны в виде сетки для создания

полого катода, при этом происходит локальное увеличение скорости нагрева и диффузионного насыщения.

2. Установлено, что в условиях локального ионного азотирования в тлеющем разряде с полым катодом конструкционных сталей 16ХЗНВФМБ-Ш и 38ХМЮА при давлении 60 Па, температуре поверхности 550°С и длительности обработки 12 ч скорость роста диффузионной зоны в 2-2,5 раза выше по сравнению с традиционным ионным азотированием при тех же параметрах процесса, вследствие увеличения концентрации заряженных частиц в зоне обработки.

3. Установлено, что в результате локального ионного азотирования в тлеющем разряде с полым катодом на поверхности материала образуется две зоны с различной толщиной азотированного слоя, вследствие различия скоростей диффузионного насыщения. При этом переход между участками' плавный, а максимальный размер переходной зоны для сталей 16ХЗНВФМБ-Ш и 38ХМЮА не превышает 3-х мм.

4. Установлено, что высокий уровень поверхностного упрочнения при локальном ионном азотировании в тлеющем разряде с полым катодом позволяет повысить износостойкость сталей 16ХЗНВФМБ-Ш и 38ХМЮА в 1,6-1,7 раза по сравнению с традиционным ионным азотированием, ив 12-14 раз - по сравнению с исходным состоянием вследствие формирования в поверхностном слое материала нитридного слоя, состоящего из нитридов как основного металла Ре4Ы, так и нитридов хрома СгЫ, которые помимо значительного повышения твердости способствуют также увеличению износостойкости.

Практическая ценность работы:

Поверхностное распределение температурного поля в детали, зависимости температуры нагрева и охлаждения обрабатываемой поверхности от времени, диаграмма области существования тлеющего разряда с полым катодом, а также кинетика роста диффузионного слоя для сталей 16ХЗНВФМБ-Ш и 38ХМЮА могут применяться при назначении технологических режимов локального ионного азотирования в тлеющем разряде с полым катодом.

Разработанный способ локального ионного азотирования в тлеющем разряде с полым катодом позволяет создавать в материале за один вакуумный цикл различные по толщине диффузионные слои заданного фазового состава и строения. Также данный способ позволяет уменьшить себестоимость операции ионного азотирования вследствие снижения энергозатрат, уменьшения длительности насыщения, простоты схемы обработки, не требующей применения сложных приспособлений или дополнительного дорогостоящего оборудования и оснастки.

Разработанный в рамках диссертационной работы технологический процесс локального ионного азотирования детали «шестерня» в тлеющем разряде с полым катодом рекомендован к внедрению на предприятии ОАО «УМПО».

Положения, выносимые на защиту:

1. Способ локального ионного азотирования в тлеющем разряде с полым катодом, позволяющий получать в поверхностных слоях материала неоднородную структуру с плавным переходом из одного вида в другой, отличающийся тем, что посредством технологического экрана, установленного над участками поверхности, подверженными интенсивному износу, создают область с повышенной концентрацией заряженных частиц.

2. Результаты исследования тепловых и диффузионных процессов: поверхностное распределение температурного поля детали, зависимости температуры нагрева и охлаждения обрабатываемой поверхности от времени обработки, зависимость изменения концентрации насыщающего элемента по глубине диффузионного слоя, кинетика роста упрочненного слоя для сталей 16ХЗНВФМБ-Ш и 38ХМЮА.

3. Совокупность экспериментальных данных о влиянии локального ионного азотирования в тлеющем разряде с полым катодом на структуру и фазовый состав поверхностного слоя конструкционных сталей 16ХЗНВФМБ-Ш и 38ХМЮА.

4. Зависимости изменения микротвердости и износа диффузионного слоя от режимов и способов обработки конструкционных сталей 16ХЗНВФМБ-Ш и 38ХМЮА.

Методы и объекты исследования

В работе для анализа структуры исходного состояния и диффузионного слоя образцов использовались методы металлографического исследования (оптический микроскоп Zeiss Axiotech 25HD); рентгеноструктурного анализа (ДРОН-4); определения микротвердости (микротвердомер Struers Duramin-l/-2); контроля температуры (оптический пирометр «Термикс»); зондовых измерений (одиночный цилиндрический зонд Ленгмюра); определения износостойкости (высокотемпературный трибометр Nano vea).

В качестве исследуемых материалов были выбраны конструкционные стали 16ХЗНВФМБ-Ш и 38ХМЮА.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались: на региональных научно-технических конференциях (Уфа, 20122014); научно-технической конференции «Вакуумная наука и техника» (Москва-2013, Сочи-2014); Всероссийской школе-семинаре с международным участием «Современное материаловедение: материалы и технологии новых поколений» (Томск, 2014); Всероссийской конференции с международным участием «Физика низкотемпературной плазмы» (Казань, 2014); International congress on energy fluxes and radiation effects (Томск, 2014); VI Всероссийская конференция по испытаниям и исследованиям свойств материалов «ТестМат» (Москва, 2015).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 13 научных статей, из них 5 - в рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК, а также 3 патента РФ на изобретения.

с

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения и приложений, изложена на 152 страницах, содержит 88 рисунков, 5 таблиц и список литературы из 112 наименований.

1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ЛОКАЛЬНОЙ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ИОННО-ПЛАЗМЕННОГО СТРУКТУРНО-ФАЗОВОГО МОДИФИЦИРОВАНИЯ

1.1 Анализ методов локального поверхностного модифицирования

Известно, что износ и повреждение поверхности материала снижают сопротивление усталости деталей и могут служить причиной их разрушения при весьма низких напряжениях [16]. Зачастую при эксплуатации деталей машиностроения интенсивному износу подвергаются только отдельные высоко-нагруженные их участки, к примеру, контактная поверхность зубьев зубчатого колеса, место посадки под подшипник на валу и др. В этих случаях более целесообразно упрочнить лишь рабочую поверхность детали Особенностью изнашивания зубчатых колес является то, что в этот процесс вовлечены тонкие поверхностные слои, а износ развивается в локальных зонах - контактных участках поверхности [46]. Это предопределяет необходимость выполнения упрочняющей обработки таким образом, чтобы достигнуть максимальной износостойкости именно в этих зонах, так как свойства материала за их пределами не оказывают существенного влияния. Кроме того, применение локальных методов поверхностной упрочняющей обработки обеспечивает возможность гибкого изменения уровней формируемых характеристик материалов при переходе граничных зон между участками рабочих поверхностей и остальных участков детали.

Локальное упрочнение служит для получения структуры материала высокой твердости и прочности (мартенсита, карбидов, нитридов, боридов и др.), обеспечивающих заданные свойства на заданном участке детали. При этом на поверхности детали формируется неоднородная структура [71].

На рисунке 1.1 представлены схемы образования материала с неоднородной (дифференцированной) структурой [71, 72, 73, 74].

Исходные разнородные компоненты

Материал, полученный соединением компонентов А и Б

Материал с дифференцированной Исходный материал со структурой А и Б

структурой А и переходным слоем А + Б

Рисунок 1.1- Схема образования материала с дифференцированной

структурой [71]

Между участками с различной структурой существует переходный участок, в которой структура постепенно изменяется от одного вида в другой, что обеспечивает хорошую совместимость между участками с различными свойствами [71, 72].

Исследователями из СибГГМА [101] была решена проблема неравномерного износа режущей и тыльной кромок ножей рабочих органов землеройных машин путем закалки с локальным охлаждением струей сжатого воздуха (рисунок 1.2). От стойкости ножей и их способности сохранять стабильную режущую кромку в процессе эксплуатации сильно зависят производительность и другие технико-экономические показатели.

Рисунок 1.2 - Схема охлаждения ножа в струе сжатого воздуха [101]

Исследования проводились на опытных партиях ножей из конструкционной стали средней легированности, содержащая 0,32-0,46% С, 0,81-1,20% Мп, 0,72-0,93% 81, 1,01-1,28% Сг, 0,05-0,10% V, 0,05-0,34% Мо, 0,10-0,12% Са, 0,10-0,20% А1,0,11-0,4% Си. Ножи после диффузионного отжига подвергались закалке с локальным охлаждением струей сжатого воздуха. При этом обеспечивалась различная твердость поверхностей режущей кромки и тыльной. Твердость передней поверхности варьировалась в пределах 4000-5000 МПа, тыльной - от 3000 до 4000 МПа. Испытаниями установлено, что разработанная технология упрочнения ножей способствует формированию стабильной режущей кромки с высокими режущими свойствами на стадии установившегося износа. Такая конфигурация ножа сохраняется до полного износа режущей кромки [101].

На практике часто встречаются детали, работающие в условиях* переменного износа рабочей поверхности [43, 93, 95, 103]. Примером таких деталей может служить чугунная втулка цилиндра дизеля 8ЧН 25/34. В процессе эксплуатации повышенный износ цилиндра в верхней ее части и в плоскости качения шатуна снижают индикаторные показатели работы двигателя, которые приводят к увеличению расхода топлива и масла, ухудшению условий трения колец и преждевременному выходу их из строя. С целью уменьшения износа чугунных втулок в зоне верхней мертвой точки нахождения поршня, профессор Л.П. Клименко предложил изменить твердость рабочих поверхностей по длине и периметру втулки неравномерной термической обработкой [43].

На рисунке 1.3 представлена экспериментально полученная зависимость величины износа чугунных образцов и коэффициента трения от твердости.

/. мг

210 230 250 260 270 280 290 300 310 320

330 НВ

Рисунок 1.3 - Влияние твердости чугуна на износ и коэффициент трения: 1 - износ, 2 - коэффициент трения [43]

»

Суть технологического процесса неравномерного упрочнения втулок заключается в следующем. После выбивки отливки, температура которой составляла 750-800°С, проводилось направленное охлаждение верхней части внутренней поверхности цилиндров водо-воздушной смесью с помощью специальной форсунки. На рисунке 1.4 представлена фотография микроструктуры перлита в верхней и нижней зонах.

а б

Рисунок 1.4- Фотография микроструктуры перлита: а - верхней зоны, х8000; б - нижней зоны, х8000 [43]

Распределение твердости по высоте втулки после неравномерной термической обработки показана на рисунке 1.5, где в крайних зонах твердость соответственно составила 220 и 330 НВ.

Рисунок 1.5 - Распределение твердости по высоте втулки после

упрочнения [43]

Такое различие в твердости рабочих поверхностей привело к изменению эпюры износа втулки (рисунок 1.6).

2 4 6 8 10 12 14 16 'О"«

Рисунок 1.6 - Эпюры износа втулок дизеля 8ЧН 25/34: 1 - серийные втулки, 2 - после упрочнения [43]

Часто термическая обработка не может обеспечить требуемые характеристики поверхности детали, например, высокую износостойкость и др. В этом случае прибегают к методам химико-термической обработки. Из всего многообразия методов химико-термической обработки, азотирование в плазме тлеющего разряда является одним из наиболее эффективных методов модифи-

цирования поверхности, который все более широко применяется в промыш-ленно развитых странах. Как показывает практика, ионное азотирование применяется для деталей машиностроения, основной причиной разрушения которых является износ и усталость поверхности материала. [36, 37, 98]. Нередко при азотировании оказывается необходимым отдельные части изделия предохранить от насыщения азотом. Наибольшее распространение получил метод гальванического покрытия оловом мест, не подлежащих азотированию [9, 66, 79].

Защитное действие олова сводится к тому, что при температуре азотирования оно расплавляется и удерживается на поверхности стали силами поверхностного натяжения в виде тонкой непроницаемой для азота пленки. Толщина оловянного покрытия должна составлять 6-8 мкм. Одним из недостатков метода защиты от азотирования путем лужения детали является растекание олова в процессе насыщения стали азотом на места, подлежащие азотированию. Этот недостаток может быть устранен путем предварительного фосфати-рования деталей, предложенного С. Ф. Юрьевым. Метод фосфатирования основан на том, что жидкое олово не смачивает поверхности, покрытые фосфатной пленкой, и поэтому при азотировании даже случайное попадание олова на эти поверхности не сопровождается образованием мягких пятен [79].

Удобным и простым методом защиты от азотирования, особенно для предохранения внутренних резьб, отверстий, галтелей и т.п., является применение защитных обмазок, например:

1. три части порошка олова, одна часть порошка свинца и одна часть хрома; мелкоистертая смесь разбавляется хлористым цинком до удобной для наложения тонким слоем консистенции;

2. шесть частей БпО, одна часть глицерина и небольшое количество раствора соляной кислоты с нашатырем; покрытые этой пастой изделия просушиваются при 200°С, и на покрытие накладывается тонкая алюминиевая фольга [66].

Коррозионностойкие стали защищают от азотирования химическим (толщина 8-10 мкм) или гальваническим (до 30 мкм) никелированием [66, 9]. Для гарантированной защиты необходимо иметь плотный и мелкозернистый

слой никеля толщиной не менее 30 мкм. Крупнозернистые осадки не обеспечивают надежной защиты.

При высокотемпературном азотировании (750-800°С) аустенитных высокомарганцовистых дисперсионно-упрочняемых сталей изоляция мест, не подлежащих азотированию, оловом не дает хороших результатов. Олово легко стекает. В этом случае для местной защиты от азотирования предложен метод окисления. Нагрев в твердом карбюризаторе или пиролизном газе при температуре 650-750°С и длительности 3-12 ч позволяет получить плотную оксидную пленку, непроницаемую для азота. Хорошие результаты получены и при нагреве в атмосфере перегретого пара [66].

Защита оловянированием и обмазками дорога, кроме того, олово дефицитно. На многих заводах, когда не требуется иметь резкой границы между азотированной и неазотированной поверхностью, применяют жидкое стекло. Перед покрытием детали обезжириваются, промываются горячей водой, после чего их погружают в жидкое стекло. Затем детали просушиваются при температуре 90-120°С в течение 1,5 ч [98].

При ионном азотировании защита поверхности от насыщения достигается путем экранирования. При этом достаточно применять металлические или диэлектрические экраны с зазором не более 1 мм, так как тлеющих разряд в таких зазорах не возникает. Упорядоченная загрузка деталей в рабочей камере также позволяет достигать эффект экранирования вследствие перекрывания защищаемых поверхностей деталей друг друга. [66, 65].

Вспомогательными средствами для экранирования являются штифты, винты, трубы, специально экранирующие устройства в виде ящиков, колпаков, комплектных экранирующих систем. Резьбы защищаются гайками и винтами, высверленные отверстия - пробками и т.д [65].

Преимуществом таких методов является многократность использования в серийном производстве. Применение гальванических покрытий при азотировании особенно эффективно для единичной или мелкой серии, когда изго-

товление специальных экранирующих приспособлений экономически нецелесообразно. Примеры защиты поверхности при азотировании с применением специальных экранов показаны на рисунке 1.7 [66].

а б

Рисунок 1.7 - Примеры защиты поверхности деталей от азотирования экранированием: а - защита штифтами, винтами и т.д.; 1 - азотируемая поверхность; б - экранирование втулками; 1 - азотируемая поверхность;

2 - втулка; 3 - винт; 4 - рымболт [66]

Учеными из Воронежского государственного технического университета был разработан способ локального поверхностного азотирования [105]. Способ заключается в размещении насыщающей накладки на выбранном участке изделия и проведении диффузионного насыщения поверхности путем нагрева в вакууме при контактном давлении. Накладку прессуют из порошка титана и спекают с проведением последующей термообработки и объемного насыщения в активной среде азота. Одним из недостатков данного способа является сложность и дороговизна изготовления насыщающей накладки.

В Кубанском государственном технологическом университете был разработан способ локального азотирования металлической детали в плазме тлеющего разряда [20]. Вакуумная камера с размещенной в ней деталью герметизируется и в ней создается вакуум с последующей заменой на атмосферу чистого азота (рисунок 1.8). При этом в вакуумной камере создается остаточное

давление азота (1,3-0,13)-10"3 Па. Возникновение и стабильное существование плазмы тлеющего разряда в атмосфере чистого азота осуществляется с помощью высоковольтного источника питания и потока электронов от вольфрамовой нити накала, которая нагревается до температуры 2000-2500°С. Применение индукционной катушки с током позволяет создать электромагнитное поле, сжимающее потока электронов от вольфрамовой нити, и образовать ограниченный объем плазмы тлеющего разряда в виде диска, с помощью которого выполняется локальное азотирование детали, габариты которой укладываются в размерах диска плазмы тлеющего разряда.

Рисунок 1.8 - Схема локального азотирования: 1 - высоковольтный ввод; 2 - уплотнительное устройство; 3 - обрабатываемая деталь; 4 - трубка для

подачи азота; 5 - вакуумная камера; 6 - вольфрамовая нить накала; 7 - отверстия для подсоединения форвакуумного и диффузионного насосов; 8 - высоковольтный источник питания; 9 - охлаждаемые электроды; 10 -индукционная катушка; 11 - область плазмы тлеющего разряда; 12 -

низковольтный источник питания [20]

Исследователи из Пермского научно-исследовательского технологического института разработали способ азотирования внутренней поверхности труб в тлеющем разряде и устройство для его осуществления (рисунок 1.9) [29,30,31 ].

Рисунок 1.9 - Схема азотирования внутренней поверхности труб [30]

Устройство включает деталь-трубу 1, являющуюся катодом, помещенный в нее изолированный центральный электрод-анод 2 и источник питания 3, соединенный с катодом и анодом. Деталь закрыта крышками со штуцером для откачки вакуума 4 и штуцером подачи газа 5 в рабочий объем. Перед азотированием трубу герметизируют, затем вакуумируют, зажигают в ней тлеющий разряд и проводят катодную очистку внутренней поверхности трубы. Далее трубу нагревают до температуры азотирования и проводят выдержку в течение 1-12 ч.

Таким образом, анализ литературы показывает, что те или иные методы локального поверхностного модифицирования применяются в зависимости от условий эксплуатации деталей и требований к их упрочненному слою. Многообразие способов локального поверхностного модифицирования вызвано

сложностью геометрии и форм деталей и множеством конфигураций упрочняемых поверхностей. Среди методов локального поверхностного модифицирования выгодно отличается процесс ионного азотирования, который позволяет получать модифицированные слои с высокими физико-механическими^ свойствами.

Локальные методы обработок позволяют получать на поверхности материала макронеоднородные структуры: точечные, линейчатые, сетчатые [11, 12, 39-42, 47, 53-55, 75-78, 89]. В этом случае, локально-упрочненные участки повторяются с одинаковым шагом и имеют определенную форму.

В работе [48] с целью повышения износостойкости деталей был разработан способ частичной цементации в твердом карбюризаторе при 930-950°С в течение 2 часов через защитную маску, снабженную сетчатым узором с величиной ячеек 1-2 мм и шириной прослоек 0,5-0,6 мм. Способ обеспечивает получение гетерогенности в масштабах макроструктуры металла, благодаря которой достигается качественно новый эффект - самопроизвольное возникновение и поддержание на трущейся поверхности регулярного макрорельефа, отвечающего Шарпи. После обработки твердость цементированных участков достигает HRC62-64, а вязких прослоек - HRC25-30. При этом износостойкость деталей повышается в 8 раз.

Работа [82, 96] посвящена созданию регулярной макронеоднородной структуры ионным азотированием в тлеющем разряде с эффектом полого катода конструкционной стали 13X11Н2В2МФ-Ш. Анализ результатов показал, что благодаря специальному экрану, формирующего неоднородную плазму, помимо общего упрочнения поверхности происходит более высокое локальное упрочнение (Ну= 16700 МПа).

1.2 Азотирование в тлеющем разряде (ионное азотирование)'

В настоящее время технология азотирования развивается высокими темпами, что подтверждается ее широким применением в Германии, Японии, США, Франции и ряде других стран [3, 4, 5, 17, 65, 107]. Современные исследования в этой области позволили внести ясность в процесс формирования и роста диффузионного слоя и привели к появлению более совершенных способов азотирования. По данным Международного общества по термической обработке и покрытиям материалов (МОТОМ), азотирование является одним из основных методов поверхностного упрочнения [37].

Преимущества азотирования в тлеющем разряде по сравнению с традиционным печным азотированием [66, 67]:

- ионное азотирование обеспечивает получение диффузионных слоев высокого качества, заданного фазового состава и строения на сталях различных классов и назначений, а также на чугунах и цветных сплавах;

- приводит к повышению производительности труда вследствие сокращения производственного цикла;

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Хусаинов, Юлдаш Гамирович, 2015 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Andrea Szilagyine Biro. Trends of nitriding processes // Production Processes and Systems. -2013. - vol. 6. №1. - pp. 57-66.

2. Axinte Mihai, Nejneru Carmen, Perju Manuela Cristina, Cimpoe§u Nicanor, Hopulele Ion, Research on hollow cathode effect and edge effect avoidance in plasma nitriding treatment, Tehnomus New Technologies and Products in Machine Manufacturing Technologies, no. 18, Suceava, 2011, pg. 181-184.

3. Edenhofer B, Bewley T.J. Heat Treatment. 1976, Metal Soc., London, 1978, p. 203.

4. Keller K. Schcichtaufbau glimmnitrierten Eisenwerkstoffe // Harterei Technische Mitteilung. 1971, Bd. 26, №2, S. 120-128.

5. Kwon S.C., Lee G.H., Yoo M.C. A comparative study between pulsed and D.C. ion nitriding behavior in specimens with blind holes. Proceedings of a International Conference of Ion Nitriding, 1986: Cleveland, Ohio. -301-305p.

6. Janosi, S.; Kolozsvary, Z.; Kis, A. Controlled Hollow Cathode Effect New Possibilities for Heating Low-Pressure Furnaces//Metal science and heat treatment №46, 2004, p. 310-316

7. Агзамов P.Д., Будилов В.В. Ионное азотирование в тлеющем разряде с эффектом полого катода. // ОТТОМ-4: сб. докладов / Международная конференция. -Харьков, 2003.-С.262-265.

8. Агзамов Р.Д. Повышение производительности и качества поверхностного слоя деталей путем дополнительной ионизации газа при ионно-плазмен-ной обработке. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Уфа, 2004. 135 с.

9. Арзамасов Б.Н., Братухин А.Г., Елисеев Ю.С., Панайоти Т.А. Ионная химико-термическая обработка сплавов. М.: Изд-во МВТУ им Баумана, 1999,400 с.

10. Арзамасов Б.Н. Химико-термическая обработка металлов в активизированных газовых средах. М. Машиностроение, 1979

11. Андрияхин В.М., Васильев В.А., Седунов В.К., Чеканова Н.Т. Влияние схемы упрочнения гильз цилиндров лазерным излучением на износостойкость//МиТОМ. 1982, №9, с.41-43

12. Асташкевич Б.М., Воинов С.С., Шур Е.А. Лазерное упрочнение втулок цилиндров тепловозных двигателей//МиТОМ. 1985, №4, с.12-15

13. Андреев A.A., Кунченко В.В., Саб л ев Л.П., Шулаев В.М. Дуплексная обработка инструментальных сталей в вакууме// ОТТОМ-2: сб. докладов/ Международная конференция. - Харьков, 2001, С. 48-56.

14. Ахмадеев Ю.Х., Иванов Ю.Ф., Коваль H.H. и др. Азотирование титана ВТ 1-0 в несамостоятельном тлеющем разряде низкого давления в различных газовых средах // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2008. №2. с.108-112.

15. Ахмадеев Ю.Х., Гончаренко И.М., Иванов Ю.Ф. и др. // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2006. №8. с. 63-69.

16. Бишутин С.Г. Износостойкость деталей машин и механизмов: учеб. пособие/ С.Г. Бишутин, А.О. Горленко, В.П. Матлахов; под ред. С.Г. Бишутина.-Брянск: БГТУ, 2010.-112 с.

17. Бабад-Захряпин A.A., Кузнецов Г.Д. Химико-термическая обработка в тлеющем разряде. -М.: Атомиздат, 1975. 175 с.

18. Бабад-Захряпин A.A., Кузнецов Г.Д., Радиационно-стимулируемая химико-термическая обработка, -М.: Энергоиздат, 1982. 182 с.

19. Банных O.A. и др. Развитие азотирования в России. Третий период Низкотемпературное азотирование (НХТО) /О.А.Банных // Металловедение и термическая обработка. - Вып. 5. - 2000. - 18-25.

20. Бледнева Ж.М., Чаевский М.И., Сафронов A.B., Кавалев В.Ю. Способ локального азотирования металлической детали в плазме тлеющего разряда. Патент на изобретение №2402632, МПК - С23С8/36 от 27.10.2010.

21. Белюк С.И., Осипов И.В., Ремпе Н.Г. Промышленное применение электронных источников с плазменным эмиттером // Известия вузов. Физика: 2001. - т. 44. - № 9. - с. 77-85.

22. Бокштейн Б.С., Бокштейн С.З., Жуховицкий A.A. Термодинамика и кинетика диффузии в твердых телах. -М: «Металлургия», 1974. 280 с.

23. Болховитинов Н.Ф., Болховитинова E.H. Атлас макро- и микроструктур металлов и сплавов. -М.: Машгиз. 1959. 88 с.

24. Будилов В.В., Агзамов Р. Д., Рамазанов К.Н. Технология ионного азотирования в тлеющем разряде с полым катодом. // МиТОМ. 2007. №7. С.25-29.

25. Будилов В.В., Рамазанов К.Н., Вафин Р.К., Хусаинов Ю.Г. Азотирование инструментальной стали Р6М5 в тлеющем разряде в скрещенных электрических и магнитных полях. // Физика и химия обработки материалов. 2013. №6. С. 54-59.

26. Будилов В.В., Рамазанов К.Н., Хусаинов Ю.Г., Золотов И.В. Перспективы использования эффекта полого катода при локальном азотировании деталей из стали 16ХЗНВФМБ-Ш. // Вестник УГАТУ. 2014. Т. 18. №1. С. 32-36.

27. Будилов В.В., Рамазанов К.Н., Хусаинов Ю.Г. Локальное ионное азотирование с эффектом полого катода конструкционых сталей 16ХЗНВФМБ-Ш и 38ХМЮА. «Вакуумная наука и техника» материалы XXI научно-теоретической конференции / под ред. Д.В. Быкова. -М.: МИЭМ НИУ ВШЭ. 2014. С. 140-144.

28. Будилов В.В., Шехтман С.Р., Киреев P.M. Использование разряда с полом катодом для обработки поверхности конструкционных материалов // Физика и химия обработки материалов. -2001. -№2. -С.31-35.

29. Быстрик В.А., Каталов Р.В., Прозоров А.Г., Черников Ю.П., Подшива-лов A.B., Быстрик Е.А., Бычков H.A. Способ азотирования внутренней поверхности труб и устройство для его осуществления. Патент на изобретение №93005936, МПК - С23С8/36 от 10.05.1995, 3 с.

30. Быстрик В.А., Каталов Р.В., Прозоров А.Г., Черников Ю.П., Подшива-лов A.B., Быстрик Е.А., Бычков H.A. Устройство для обработки внутренней поверхности трубы. Патент на изобретение №2102524, МПК - С23С8/36 от 20.01.1998, 3 с.

31. Быстрик В.А., Каталов Р.В., Подшивалов A.B., Прозоров А.Г., Бычков H.A. Установка для азотирования внутренней поверхности цилиндров. Патент на изобретение №2094524, МПК - С23С8/36 от 27.10.1997, 4 с.

32. Вершинин Д.С., Колобов Ю.Р., Черников C.B., Стогней О.В., Трегубов И.М. Влияние азотирования при пониженных температурах на трибологиче-ские и магнитные свойства аустенитной нержавеющей стали // Перспективные материалы. №3, 2012. С.70-76.

33. Грановский B.JL Электрический ток в газе. Установившийся ток. Под ред. Сена J1.A. и Голанта В.Е. // Главная редакция физико-математической литературы изд-ва «Наука», 1971. - 490 с.

34. Галанский B.JI., Груздев В.А., Осипов И.В., Ремпе Н.Г. Источники электронов с плазменным эмиттером на основе отражательного разряда с полым катодом. //Известия ВУЗов. Физика. 1992. - т. 35. - № 5. -с. 5-23.

35. Газизова М.Ю. Исследование закономерностей и механизмов формирования тонких модифицированных слоев в сталях при ионно-плазменном азотировании. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Белгород, 2014. 142 с.

36. Герасимов С.А., Куксенова Л.И., Лаптева В.Г., Елисеев Э.А. Стуктура и износостойкость азотированных сталей / учебное пособие. - М: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002.- 48 с.

37. Герасимов С.А., Куксенова Л.И., Лаптева В.Г. Структура и износостойкость азотированных конструкционных сталей и сплавов.-М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012.-518 с.

38. Горбунов В.А. Моделирование теплообмена в конечно-элементном пакете FEMLAB: Учеб. Пособие / ГОУВПО «ИГЭУ им. В.И. Ленина». -Иваново, 2008.216 с.

39. Грачев В.В., Сарычев В.Д., Петров В.И. и др. Формирование градиентной структуры при дифференцированной закалке рельсовой стали//МиТОМ. 2001, №11, с. 38-39

40. Гурьев A.B., Тескер Е.И., Столярчук A.C., Митин В.Я. Исследование износостойкости упрочненного лазером игольчатого подшипника планетарного механизма трактора // Износ в машинах и методы защиты от него. Тез. докл. всесоюзн. конф. М.: 1985. С. 10-11.

41. Горячева И. Г., Добычин М.Н. Изнашивание неоднородно-упрочненных поверхностей/ЛГрение и износ, 1986. Т.7. №6. С.985-992.

42. Дроздов Ю.Н., Тескер Е.И., Гурьев В.А. Модификация и упрочнение поверхностей трения лазерной обработкой// Вестник машиностроения. 1988, №6, с. 3-5

43. Евдокимов В.Д. Технология упрочнения машиностроительных материалов: Учебное пособие-справочник/Под редакцией д.т.н., проф. В.Д. Евдокимова. - Одесса; Николаев: Изд-во НГГУ им. Петра Могилы, 2005.-352 с.

44. Ершов А.П. Метод электрических зондов Ленгмюра. Описание задачи спецпрактикума. -М.: Физический факультет МГУ, 2007. 26 с.

45. Зайт В. Диффузия в металлах. Процессы обмена мест. Под ред. Б.И. Бол-такса. -М.: «Иностранная литература», 1958. 381 с.

46. Зинченко В.М. Инженерия поверхности зубчатых колес методами химико-термической обработки. М: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001, -303 с.

47. Иванов Г.П., Картонова Л.В., Худошин A.A. Повышение износостойкости деталей созданием регулярной гетерогенной макроструктуры//Строитель-ные и дорожные машины, 1997, №1.с.33-34.

48. Иванов Г.П., Уткин A.B. Способ цементации стальных деталей. Патент на изобретение №1661244, МПК - С23С8/04 от 07.07.1991, 2 с.

49. Исаченко В.П. и др. Теплопередача. Учебник для вузов, Изд. 3-е, пере-раб. и доп. -М.: «Энергия», 1975. 488 с.

50. Каплун В.Г. Особенности формирования диффузионного слоя при ионном азотировании в безводородных средах// Физическая инженерия поверхности. - 2. - Т.1. - Харьков. - 2003. - С. 141-146

51. Каган Ю.М., Перель В.И. Зондовые методы исследования плазмы // Успехи физических наук. 1963. Т.81. №3. С. 411-450.

52. Кардонина Н.И., Юровских A.C., Колпаков A.C. Превращения в системе Fe—N//МиТОМ. 2010. No 10. С. 5—15.

53. Кидин И.Н., Лизунов В.И., Белявская В.М. Возможность получения естественных композиций на основе ферритно-цементитных структур.-Ми-ТОМ, 1974, №4, с. 25

54. Киричек A.B., Соловьев Д.Л., Лазуткин А.Г. Технология и оборудование статико-импульсной обработки поверхностным пластическим деформированием М.: Машиностроение, 2004. 288 с.

55. Киричек A.B., Соловьев Д.Л., Баринов C.B., Силантьев С.А. Повышение контактной выносливости деталей машин гетерогенным деформационным упрочнением статико-импульсной обработкой// Упрочняющие технологии и покрытия.№7, 2008. с.9-15

56. Козлов О.В. Электрический зонд в плазме. —М.: Атомиздат, 1969. 283 с.

57. Коротченко В., Белл Т. Применение ионного азотирования в обрабатывающей промышленности Великобритании. Перевод № Б-14287 - М.: 1979.-29 с.

58. Корнилов С.Ю., Осипов И.В., Pay А.Г., Ремпе Н.Г. Оборудование для электронно-лучевых технологических процессов // ПРИБОРЫ. 2007. - № 6. -с. 8-12.

59. Коган Я.Д., Колачев Б.А., Левинский Ю.В. и др. Константы взаимодействия металлов с газами // Справ, изд. — М.: Металлургия, 1987. 368 с.

60. Кочарян К.В. Строение и фазовый состав электролитических остален-ных покрытий после химико-термической обработки // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2012. - Т.78, №3. - С.47-49.

61. Крейндель Ю.Е., Осипов И.В., Ремпе. Н.Г. Параметры плазмы в отрицательном разряде с полым катодом // ЖТФ.-1992. -Т 62. -Вып. 10. - С. 165-169.

62. Крейндель Ю.Е., Пономарева Л.П., Пономарев В.П., Слосман А.'И. Об азотировании анода в тлеющем разряде // Электронная обработка материалов. 1984, №4, С. 32-34

63. Крейндель Ю.Е. Плазменные источники электронов. М: Атомиздат, 1977. - 144 с.

64. Лахтин Ю.М., Коган Я.Д., Шапошников В. Н. Исследование процесса азотирования стали в тлеющем разряде//Электронная обработка материалов. 1976, №5, С. 15-18.

65. Лахтин Ю. М., Арзамасов Б. Н. Химико-термическая обработка металлов: Учеб. пособие для вузов по спец. "Металловедение, оборуд. и технология терм, обраб. металлов. -М.: Металлургия, 1985, 256 с.

66. Лахтин Ю.М., Коган Я.Д. Азотирование стали. -М.: Машиностроение, 1976, 256 с.

67. Лахтин Ю.М., Коган Я. Д., Шпис Г-Й., Бемер 3. Теория и технология азотирования. М.: Металлургия, 1991, 320 с.

68. Лахтин Ю. М. Металловедение и термическая обработка металлов: Учебник для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. -М.: Металлургия, 1983, 360 с.

69. Лахтин Ю.М. Физические основы процесса азотирования. М: Машгиз, 1948.-144 с

70. Лохте-Хольтгревен В. Методы исследования плазмы. Спектроскопия, лазеры, зонды. -М.: Мир. 1971. 552 с.

71. Малинов Л.С., Малинов В.Л. Ресурсосберегающие экономнолегирован-ные сплавы и упрочняющие технологии, обеспечивающие эффект самоза-калки.-Мариуполь: ПГТУ, 2009.-265 с.

72. Малинов Л.С., Малинов В.Л. Экономнолегированные сплавы с мартенсит-ными превращениями и упрочняющие технологии:-Харьков: ХФТИ, 2007.-346 с.

73. Малинов Л.С., Харланова Е.Я., Туманова М.В. и др. Дифференцированная обработка для получения естественно-армированных поверхностных слоев на марганцовистых сталях//МиТОМ. 1991, №3, с.8-10

74. Малинов Л.С. Создание в сплавах регулярной макронеоднородной структуры применением дифференцированных обработок - перспективное направление в повышении свойств//ОТТОМ-8. 2007, т 2, с. 99-105

75. Малинов Л.С., Соколов К.Н., Коноп-Ляшко В.И. и др. Получение высоких прочностных и пластических свойств двухфазных сталей дифференцированной обработкой//МиТОМ. 1980, №8, с. 32-35

76. Малинов Л.С., Харланова Е.Я., Данно С.В. Лазерная обработка железо-марганцевых сталей//ФиХОМ. 1987, №2, с. 47-49

77. Малинов Л.С., Харланова Е.Я., Зареченский A.B. и др. Армирование поверхности сталей за счет локальной химико-термической обработки с использование источников концентрированной энергии // Металлургическая и горнорудная промышленность. 1995, № 3, с. 27-29.

78. Малинов Л.С., Харланова Е.Я., Сурова H.H. и др. Получение гетерогенных поверхностных слоев на сталях // Известия АН СССР. Металлы. 1992, №3, с. 178-182.

79. Минкевич А.Н. Химико-термическая обработка стали. - М.: Машгиз, 1950, 432 с.

80. Михайлов И.А. Исследования каналовых лучей в тлеющем разряде при азотировании//Защитные покрытия на металлах (Киев). 1967. Вып. 1.С.81-86

81. Москалев Б.И. Разряд с полым катодом. -М.: «Энергия», 1969. 184 с.

82. Мухин B.C., Рамазанов К.Н., Ишмухаметов Д.З. Упрочнение поверхности сталей и титановых сплавов путем создания макронеоднородной структуры при азотировании в тлеющем разряде // Упрочняющие технологий и покрытия. 2010, №10, с. 32-35.

83. Нечаев Л.М., Фомичева Н.Б., Иванькин И.С. Фомичева Е.В. Исследования структуры и свойств никотрированных покрытий // Успехи современного естествознания.-2007.-№4-С. 92-92.

84. Новиков И.И., Строганов Г.Б., Новиков А.И. Металловедение, термообработка и рентгенография. -М.:МИСИС, 1944, 480 с.

85. Пастух И.М., Здыбель A.C. Характеристики образования нитридов в сталях при азотировании в тлеющем разряде // ОТТОМ - 9: материалы международной конференции. - Харьков, - 2008.- С. 162-168

86. Пастух И.М. Теория и практика безводородного азотирования в тлеющем разряде. - Харьков: ННЦ ХФТИ, 2006, 364с.

87. Пастух И.М. Факторы управляемости вакуумно-диффузионными газоразрядными технологиями модификации поверхности металлов // Проблемы трибологии. Хмельницкий: 2001, №2; С. 93-96.

88. Пастух И.М., Здыбель О.С. Проблемы моделирования процесса азотирования в тлеющем разряде // Вестник ТУП. Хмельницкий, 2005, №1, С. 7-11.

89. Подгайский М.С. Термическое армирование проката// МиТОМ. 1992, №10, с. 20-23

90. Перевалова О.Б., Панин А.В., Синякова Е.А. Особенности поверхностного упрочнения 12Сг ферритно-мартенситной стали при совмещении ионно-плазмен-ного азотирования и ультразвуковой обработки // ФиХОМ. 2012. №3. С.43-50

91. Петрова Л.Г., Александров В.А., Шестопалова Л.П. Влияние предварительного окисления на процесс азотирования сталей, содержащих хром // Вестник ХНАДУ, вып. 46 - Харьков, 2009. - С. 82 - 85

92. Петрова Л.Г., Александров В.А., Шестопалова Л.П. Повышение эксплуатационных свойств легированных сталей в процессе химико-термической обработки в разделенных атмосферах воздуха и аммиака // Вестник МАДИ (ГТУ), Вып. 3 - М., 2009. - С.48 - 55.

93. Рамазанов К.Н., Будилов В.В., Вафин Р.К. Азотирование быстрорежущей стали Р6М5 в тлеющем разряде с наложением магнитного поля // Упрочняющие технологии и покрытия. 2010. №5. С.39-42.

94. Рамазанов К.Н., Вафин Р.К., Хусаинов Ю.Г. Ионное азотирование в тлеющем разряде инструментальной стали XI2 в скрещенных электрических и магнитных полях. // МиТОМ. 2014. №1. С. 46-49.

95. Рамазанов К.Н. Ионное азотирование деталей ГТД в тлеющем разряде с полым катодом // Упрочняющие технологии и покрытия. 2009. №9. С. 47-51.

96. Рамазанов К.Н., Ишмухаметов Д.З., Садкова Н.С. Ионное азотирование в неоднородной плазме тлеющего разряда//Вестник УГАТУ, 2011, №3(43). с.67-71.

97. Рамазанов К.Н. Высокотемпературное ионное азотирование конструкционных и инструментальных сталей в тлеющем разряде с полым катодом.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Уфа, 2009. 152 с.

98. Райцес В.Б. Технология химико-термической обработки на машиностроительных заводах. - М.: «Машиностроение», 1965, 294 с.

99. Романенко А.Г. Повышение эксплуатационных свойств конструкционных сталей химико-термической обработкой с использованием пастообразных карбюризаторов. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Курск, 2014. 128 с.

100. Рыбакова Л.М., Куксенова Л.И. Структура и износостойкость металла. -М.: Машиностроение, 1982. - 212 с.

101. Синявский А.Ф., Синявский И.А. Влияние дифференцированной закалки на повышение режущих свойств ножей в процессе эксплуатации//Изв. вузов. Черная металлургия. 1997. №6, с. 65-67

102. Синякова Е.А. Механизмы деформации и разрушения ферритно-мартен-ситной стали ЭК-181: влияние нано(субмикро-)структурного поверхностного слоя. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Томск, 2011, 152 с.

103. Солодкин Г.А. Ионное азотирование деталей станков и режущего инструмента. Автореф. дис. канд. техн. наук. - М.: 1979. - 21 с.

104. Трепнел Б.М. Хемосорбция. М.; Л.: Металлургиздат, 1940. 228 с.

105. Усачева Л.В., Пешков В.В., Селиванов В.Ф. Способ локального поверхностного азотирования изделий. Патент на изобретение №2252272, МПК -С23С8/62, В22РЗ/24 от 20.05.2005, 3 с.

106. Чан П., Тэлбот Л., Турян К. Электрические зонды в неподвижной и движущейся плазме. М.: Мир. 1978. 203 с.

107. Чаттерджи-Фишер Р. и др. Азотирование и карбонитрирование. -М.: Металлургия, 1990, 280 с.

108. Чукмасов С. Ф., Зиньковский А. А., Петриченко И. П.// Повыщение износостойкости и срока службы машин. Киев: Наукова думка. 1960. С. 110-115.

109. Шестопалова JI. П. Низкотемпературное азотирование легированных сталей через нанооксидный барьер. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Москва, 2009. 197 с.

110. Шнейдер Ю.Г. Образование регулярных микрорельефов на деталях и их эксплуатационные свойства. Л.: Машиностроение, 1972. 240 с.

111. Шнейдер Ю.Г. Регуляризация микрорельефов поверхности деталей. Л.: ЛДНТП, 1986. 21 с.

112. Юргенсон A.A. Развитие процесса азотирования // Металловедение и термическая обработка металлов. 1967, №7, с.2-10