Химико-термическая обработка стали в плазме гидростатического разряда тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.09, кандидат технических наук Демин, Петр Евгеньевич

• Демин, Петр Евгеньевич
• кандидат технических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат технических наук Демин, Петр Евгеньевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ТЕХНОЛОГИЙ ХТО ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СВОЙСТВ ПОВЕРХНОСТИ СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ

1.1. Общие закономерности химико-термической обработки

1.2. Теоретические основы процессов азотирования.

1.2.1. Основные параметры процесса азотирования

1.2.2. Механизм формирования азотированного слоя на железе и сталях

1.2.3. Строение азотированного слоя в сталях

1.2.4. Влияние параметров азотирования на формирование азотированного слоя

1.2.5. Классификация процессов азотирования

1.3. Эксплуатационные свойства азотированных сталей

1.3.1. Твердость азотированного слоя

1.3.2. Износостойкость азотированного слоя

1.3.3. Сопротивление усталостному разрушению

1.3.4. Жаропрочность азотированных сплавов

1.3.5. Коррозионная стойкость

1.4. Стали, подвергаемые азотированию.

1.5. Технология процесса азотирования

1.5.1. Газовое азотирование

1.5.2. Азотирование сталей в плазме тлеющего разряда (ионное азотирование)

1.5.3. Системы контроля и регулирования процессов азотирования. Выводы по 1 главе

ГЛАВА 2. ТЕХНОЛОГИЯ ГИДРОПЛАЗМЕННОГО АЗОТИРОВАНИЯ 2.1. Сущность и механизм гидроплазменного азотирования. 2.2 Обоснование выбора сталей для азотирования

2.3. Оборудование и технологические параметры процесса гидроплазменного азотирования.

2.4. Структура и фазовый' состав азотированного слоя после гидроплазменного азотирования.

2.5. Моделирование температурных условий процесса гидроплазменного азотирования.

2.6. Свойства упрочненного слоя на высоколегированных сталях после гидроплазменного азотирования.

Выводы по 2 главе

ГЛАВА 3. КОМБИНИРОВАННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ: ГАЛЬВАНИЧЕСКАЯ МЕТАЛЛИЗАЦИЯ С ПОСЛЕДУЮЩИМ ГИДРОПЛАЗМЕННЫМ АЗОТИРОВАНИЕМ

3.1 Сущность метода и оборудование для его осуществления. 3.2. Структура и свойства металлизированных покрытий. Выводы по 3 главе

ГЛАВА 4. КОМБИНИРОВАННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

МЕТАЛЛОАЗОТИРОВАНИЯ: ШЛИКЕРНАЯ МЕТАЛЛИЗАЦИЯ, СОВМЕЩЕННАЯ С ГИДРОПЛАЗМЕННЫМ АЗОТИРОВАНИЕМ

4.1. Сущность метода и оборудование для его ¡реализации.

4.2. Структурам свойства модифицированных слоев

4.2.1. Шликерная металлизация- переходными металлами в гидроэлектролитной плазме (металлокарбонитрирование) 4.2.2! Моделирование упрочнения сталей при комбинированной обработке

4.2.3. Особенности металлизации алюминием и многокомпонентного насыщения металлами в сочетании с азотированием Выводы по 4 главе

ГЛАВА 5. ПРИМЕНЕНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ УПРОЧНЕНИЯ СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

5.1. Применение гидроплазменного азотирования для повышения служебных характеристик рабочих частей машин для расчесывания шерсти

5.2. Упрочнение крепежных деталей оборудования для газонефтяных скважин

Выводы по 5 главе Заключение Список литературы Приложение 1 Приложение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Химико-термическая обработка стали в плазме гидростатического разряда»

Постоянное развитие промышленности в современных условиях приводит к ужесточению требований к ресурсу машин и механизмов, что, в свою очередь, требует применения все более дорогостоящих материалов и усложнения технологий упрочнения рабочих частей деталей. В настоящее время и в ближайшем будущем наиболее распространенными среди конструкционных материалов остаются металлические материалы [1]. Поэтому проблема совершенствования технологических методов упрочнения конструкционных сталей и сплавов является актуальной.

В сегодняшнем машиностроении большое внимание уделяется развитию технологий поверхностного упрочнения. Известно, что состояние поверхности во многом определяет уровень прочности и эксплуатационные свойства деталей машин. Именно поверхность изделия испытывает повышенный износ, контактные нагрузки, в наибольшей степени разрушается вследствие коррозии. Технологии поверхностного упрочнения основаны на модифицирующем воздействии* на поверхность металла энергетическими или физико-химического методами, что радикально меняет ее структуру и свойства.

В 2003 году Президентом РФ была объявлена экологическая доктрина, в которой особое место отведено инновационным технологиям, в частности разработке новых ресурсосберегающих, безотходных, экологически безопасных технологий. Проблема ресурсосбережения решается в следующих направлениях:

• снижение стоимости материалов путем ограничения применения редких и сложноизвлекаемых элементов и замены дорогостоящих компонентов на более дешевые;

• повышение служебных характеристик материалов с целью увеличения долговечности, надежности и срока службы машин;

• повышение прочностных показателей материалов, что позволяет достичь снижения массы и уменьшения габаритов деталей машин и механизмов;

• снижение затрат на технологические процессы обработки материалов путем совершенствования технологий в направлении экономии энергоресурсов и расходных материалов, автоматизации и сокращения длительности процессов, повышения эффективности обработки.

В этой связи актуальной задачей является разработка простых, доступных, экономичных и высокоэффективных технологий упрочнения металлических материалов для получения-заданных эксплуатационных свойств.

Анализ современного состояния вопроса показывает, что эффективным способом поверхностного упрочнения сталей и сплавов, имеющим перспективы дальнейшего развития^ является химико-термическая обработка [2-3]. Многообразие видов и вариантов химико-термической обработки (ХТО) дает возможность подбирать оптимальный способ упрочнения, исходя из экономических и эксплуатационных задач.

Особо жесткие эксплуатационные требования предъявляются к деталям; работающим в тяжелых условиях, где требуется высокая износостойкость, коррозионная стойкость, наряду с сопротивлением ударным нагрузкам. Зачастую удовлетворить подобным требованиям можно лишь.путем использования комбинированных технологий упрочнения.

Помимо возросших требований к ресурсу деталей, машин и механизмов, повысились требования к экономии дорогих металлов, используемых для легирования сталей. Поэтому при разработке эффективных упрочняющих технологий учитывают не только необходимость обеспечения заданных свойств поверхности, но и возможность экономии дорогих и редких элементов.

Среди многих методов ХТО наиболее широко применяется азотирование для упрочнения разнообразных сталей и сплавов. Основное преимущество азотирования заключается в возможности регулирования состава и строения диффузионного слоя- путем контроля насыщающей атмосферы, это позволяет упрочнять целую гамму деталей машин и инструментов, работающих в различных условиях эксплуатации [4-Т5]. В промышленности активно используется- как печное, так и ионное азотирование (азотирование в тлеющем разряде). Эти процессы при всех их достоинствах обладают общим недостатком - большой продолжительностью насыщения (десятки часов), что требует решения проблемы интенсификации технологического процесса.

Продолжительность насыщения при ХТО определяется необходимостью формирования диффузионных слоев требуемой толщины, скорость роста- которых зависит от интенсивности протекания элементарных процессов: скорости образования активных атомов насыщающего элемента, эффективности их адсорбции на поверхности металла и скорости диффузии атомов элемента в металле. Таким образом, решение задачи по уменьшению времени процесса сводится к поиску такой? насыщающей среды, которая^ являлась бы активным источником насыщающего^ элемента, и* обеспечивала бы максимальную концентрацию элемента на^ поверхности обрабатываемого изделия, что ускорит проникновение элемента* вглубь .металла:

Подобной активной, средой; может, являться.- низкотемпературная плазма,. содержащая- активные ионы насыщающего элемента. Дополнительное преимущество плазмы* как насыщающей среды заключается в возможности поддержания высоких температур насыщения, достаточных для реализации любых видов химико-термической обработки. Целью настоящей работы является разработка высокоинтенсивных ресурсосберегающих технологий химико-термической обработки с использованием плазмы гидростатического разряда для формирования функциональных поверхностных слоев и повышения эксплуатационных свойств стальных деталей различного назначения. Разработанные технологии ХТО должны обеспечить: • заданные эксплуатационные свойства поверхностного слоя изделий;

• существенное сокращение времени получения диффузионных слоев рабочей толщины;

• экономию дорогостоящих легирующих элементов путем замены легированных сталей поверхностно упрочненными углеродистыми сталями.

Для достижения заявленной цели в работе поставлены и решены следующие задачи:

На основе анализа литературных источников изучить состояние вопроса, связанного с проблемой интенсификации упрочняющих технологий, исследовать достоинства и недостатки существующих технологий и определить возможные способы уменьшения времени насыщения при ХТО; выбрать способ интенсификации процессов ХТО;

Разработать и сконструировать оборудование, позволяющее проводить высокоинтенсивные процессы ХТО, включая системы контроля процессов ХТО в плазме электростатического разряда, позволяющие моделировать различные свойства упрочненного слоя;

Определить комплекс методов исследований для изучения строения и свойств полученных при ХТО модифицированных слоев; исследовать взаимосвязь структуры, фазового состава слоев с характеристиками физико-механический свойств;

Разработать технологические варианты* ХТО в низкотемпературной плазме для деталей различного назначения, изготовленных из углеродистых, низколегированных и высоколегированных сталей различных классов.

Исследования, проведенные в данной работе, базируются на достижениях научной школы Ю.М. Лахтина, в частности, на теоретических основах процесса азотирования, а также на фундаментальных и прикладных научных разработках ведущих ученых в области химико-термической обработки металлов: Б.Н. Арзамасова, Я.Д. Когана, С.А. Герасимова, В.М. Зинченко. Использованы теоретические и практические разработки Словецкого Д.И. и др., посвященные изучению низкотемпературной плазмы, поддерживаемой при атмосферном давлении.

Заключение диссертации по теме «Материаловедение (по отраслям)», Демин, Петр Евгеньевич

Выводы по 4 главе

1. Разработанная комбинированная технология металлоазотирования углеродистых сталей заключается в шликерной металлизации (поверхностном легировании изделия металлом из суспензии), совмещенной с гидроплазменным азотированием. В качестве легирующих элементов использовали хром, вольфрам, молибден, титан, ванадий, ниобий, алюминий, кобальт. Исследовали также процессы многокомпонентной металлизации, например, алюмотитаноазотирование. В результате гидроплазменного азотирования изделия с нанесенной на поверхность суспензией, содержащей порошок металла, графит и связующее вещество, происходит его одновременное насыщение металлом (из суспензии), азотом (из электролита) и углеродом (из графита).

2. Показано, что строение диффузионных слоев, их толщина и уровень упрочнения (твердость) зависят от типа металлизирующего элемента. Методами оптической металлографии, электронно-микроскопического, рентгеноструктурного, микрорентгеноспектрального анализов установлено, что при металлоазотировании углеродистых сталей с использованием нитридообразующих элементов (Сг, Мо, V, №>, И) формируется зона внутреннего азотирования, состоящая из легированного азотом и металлом твердого раствора и дисперсных нитридов (карбонитридов) легирующих элементов, а в ряде случаев — интерметаллидов.

3. Модифицированные слои обладают повышенной твердостью по сравнению с исходным материалом, обусловленной твердорастворным упрочнением железа легирующим элементом и азотом, а также дисперсионным упрочнением нитридами. (интерметаллидами). Максимальной твердостью обладают слои, легированные молибденом (до 16ГПа) и алюминием (до 15 ГПа).

4. Алюмоазотированные и хромоазотированные покрытия обладают повышенной стойкостью к газовой коррозии за счет формирования на поверхности соответствующих оксидных пленок А1202 иСг203.

5. Моделирование упрочнения железной матрицы при металлоазотировании на основе закономерностей дислокационной теории с. учетом указанных механизмов .упрочнения позволяет прогнозировать твердость модифицированного слоя, исходя из концентрации легирующего элемента, достигающейся в слое при металлизации. Расчетные значения, твердости для слоев, легированных Сг, V и Т\ показали хорошую корреляцию с экспериментальными значениями (погрешность от 2,7 до 7,6%).

6. Выбор металлизирующего элемента для упрочнения путем такой комбинированной обработки может быть сделан, исходя из эксплуатационных требований к конкретным изделиям, по следующим критериям: наибольшей эффективной толщины диффузионного ело я; наибольшей твердости слоя; равномерной твердости упрочненного слоя, повышенной коррозионной стойкости слоя.

ГЛАВА 5. ПРИМЕНЕНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ УПРОЧНЕНИЯ СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ РАЗЛИЧНОГО

НАЗНАЧЕНИЯ

5.1. Применение гидроплазменного азотирования для повышения служебных характеристик рабочих частей машин для расчесывания шерсти

В сельскохозяйственной промышленности используются машины для расчесывания шерсти, рабочим органом которых является проволока диаметром 0,8 мм, длиной 80 мм, изготовленная из стали У8 (рис. 5.1). Рабочие части оборудования работают в агрессивных средах - таких как влага, животные жиры, кислоты, песок. Наиболее существенным требованием к ним является твердость и прочность проволоки. В связи с этим в стандартных условиях проволоку для расчесывания шерсти подвергают закалке для придания требуемой твердости.

Рис. 5.1. Внешний вид рабочих частей машин по расчесыванию шерсти, сталь У8.

Вместе с тем, основной проблемой исследуемых изделий является недостаточная коррозионная стойкость, что ведет к их преждевременному выходу из строя. Использование коррозионностойких высоколегированных сталей для изготовления таких деталей вместо стали У8 существенно удорожает изделие, к тому же подобные стали не обладают требуемой твердостью. Попытки повышения антикоррозионных свойств традиционными методами формирования покрытий, такими как методы ХТО, не дали положительных результатов. Известно, что для повышения коррозионной стойкости технологиями печного или ионного азотирования необходимо формирование на поверхности плотной е-фазы [4].

После проведения стандартного процесса печного азотирования с образованием на поверхности детали е-фазы в слое не достигается необходимая твердость.

Упрочнение слоя путем проведения последующей закалки после азотирования сопровождается растворением при нагреве е-фазы, отвечающей за коррозионную стойкость. Проведение закали непосредственно от температур азотирования неэффективно, поскольку при этом не происходит образования мартенсита, так как традиционное азотирование проводится ниже температур фазовых превращений.

Как было показано, процесс гидроплазменного азотирования происходит при повышенной температуре, которую можно регулировать путем контроля приложенного напряжения и геометрических параметров обрабатываемой детали (глубины ее погружения в электролит) (см. п. 2.5., рис. 2.13). При этом реализуется возможность проведения нитрозакалки непосредственно после проведения процесса азотирования, схема процесса показана на рис. 5.2. ——

-ЗИЕЕгЗ

Рис. 5.2. Процесс ГПА проволоки для рабочих частей машин по расчесыванию шерсти Подобный процесс приводит к образованию структуры, состоящей из поверхностной е-фазы, отвечающей за коррозионную стойкость, и слоя азотистого мартенсита с твердостью, превышающей твердость закаленной стали У8 (до 16 ГПа) (см. рис. 2.7). Процесс характеризуется высокой эффективностью и малой продолжительностью: оптимальные параметры обработки: сила тока 0,1-0,12А, напряжение 190 В, время азотирования 2 мин.

Разработанная технология внедрена на предприятии «Завод чесальных машин» г. Иваново. На данный способ азотирования стальных изделий получен патент на изобретение № 2362831, приоритет от 02 июля 2007г [102].

5.2. Упрочнение крепежных деталей оборудования для газонефтяных скважин

Технология гидроплазменного азотирования применена для поверхностного^ упрочнения стальных деталей, погружного модуля «ТВЕРЦА-ПМ-Т» конструкции «Научно-производственного предприятия по геофизическим< работам, строительству и закачиванию скважин» (ОАО НПП «ГЕРС»).

Погружной модуль предназначен для одновременного определения значений двух взаимно перпендикулярных диаметров нефтяных и газовых скважин, а также среднего диаметра скважины и четырех ее радиусов (рис. 5.3). Прибор рассчитан для проведения каротажа со скоростью'до 1500 м/ч в < скважинах с гидростатическим давлением до 150 МПа и рабочей температурой до +450°С. В процессе эксплуатации детали модуля непосредственно контактируют с буровым раствором и стенкой скважины, подвергаясь гидроабразивному износу и коррозии в агрессивной среде, содержащей воду, нефть, растворы солей, природный газ (метан), водород, кислоты и щелочи (до 10% ), сероводород (до 25%). Детали модуля испытывают перепады гидростатического давления (0,1.150МПа) и температуры (- 45.+450 °С) окружающей среды.

Кабель

Скважина

Прибор

Рычаг

Рис. 5.3. Конструкция и внешний вид погружного модуля «ТВЕРЦА-ПМ-Т»

Для обеспечения необходимой износостойкости и коррозионной стойкости детали модуля подвергаются поверхностному упрочнению по технологии гидроплазменного азотирования. Обработке подвергаются следующие детали скважинного модуля: оси, винты, гайки, пальцы, вилки, гильзы, фиксаторы, всего 20 наименований деталей, изготавливаемых из легированных сталей (табл. 5.1., рис. 5.4, 5.5).

Рис. 5.4. Детали модуля, подвергаемые упрочнению

Рис. 5.5 Составные части оборудования Тверца-ПМ-Т

Заключение

1. Разработанный новый способ азотирования сталей в жидком электролите в плазме гидростатического тлеюще-искрового разряда — гидроплазменное азотирование (ГПА) позволяет получать модифицированные слои на изделиях из углеродистых и легированных сталей с высокими физико-механическими свойствами. Лабораторные эксперименты показали, что при гидроплазменном азотировании происходит насыщение изделия азотом из низкотемпературной плазмы, которая создается вблизи поверхности детали (катода) при подаче напряжения в виде газопаровой рубашки из паров азотосодержащего электролита.

2. Сконструированное лабораторное оборудование, которое позволяет проводить процессы ГПА мелких изделий, а также предполагает возможность осуществления комбинированных способов обработки. Обоснованы диапазоны основных технологических параметров процесса ГПА: напряжение (170-200В), сила тока (1тах=1.0-1.5 А, 1тт=0.10-0.12 А), время азотирования (1,5-3 мин), при которых поддерживается стабильное горение низкотемпературной плазмы с образованием газопаровой рубашки и исключающие образование аномального дугового разряда.

3. Но основании построенной модели температурных условий процесса ГПА получены расчетные зависимости температуры детали при нагреве в плазме от напряжения, размера (радиуса поперечного сечения) детали и глубины ее погружения в электролит. Зависимости позволяют регулировать температуру детали путем варьирования соответствующих параметров.

4. Упрочнению методом ГПА подвергаются углеродистые (20, 40, У8) и легированные стали (40Х, 20X13, 40X13, 40Х12Н8Г8МФ) перлитного, мартенситного и аустенитного классов. Исследования структуры и фазового состава азотированных слоев после ГПА методами оптической металлографии, электронной микроскопии, дифракционного анализа, электрографии показали различия в строении слоев: на чистом железе наблюдается поверхностная зона е-фазы и зона внутреннего азотирования, содержащая у'-нитриды, на углеродистых сталях (У8) под слоем е-фазы наблюдается слой азотистого мартенсита, на легированных хромистых сталях зона внутреннего азотирования содержит дисперсные нитриды хрома.

5. Испытания свойств модифицированных слоев на сталях после ГПА показали существенное повышение твердости (до 13-16 ГПа) по сравнению с исходными сталями, износостойкости (в 3 раза) при сохранении стойкости легированных сталей к газовой коррозии.

6. Преимущество процесса ГПА перед классическими способами печного и ионного азотированиея заключается в интенсификации насыщения стали азотом за счет активизации ионов в низкотемпературной плазме — образование слоя толщиной до 150 мкм занимает 1,5-3 мин. Кроме того, при ГПА возможно проведение нитрозакалки за счет охлаждения детали при контакте с окружающей средой после отключения напряжения, что способствует дополнительному повышению твердости слоя.

7. Показана эффективность применения ГПА в сочетании с металлизацией, разработаны две разновидности комбинированной обработки: последовательные металлизация и азотирование, одновременное металлоазотирование.

8. Комбинированный способ гальванической металлизации изделия с последующим гидроплазменным азотированием (ГМ+ГПА) позволяет формировать высоколегированное азотированные слои с высоким комплексом свойств на дешевых углеродистых сталях. Так, при использовании в качестве электрода для металлизации пластины из хромоникелевой стали в результате гальванического осаждения и последующего азотирования на образцах стали 40 за короткое время (суммарная продолжительность процесса 9 мин) формируется слой азотистого аустенита (твердого раствора в железе хрома, никеля и азота) толщиной 50 мкм с повышенной твердостью (до 4000 МПа) и коррозионной стойкостью на уровне нержавеющей стали.

9. Комбинированный способ металлоазотирования заключается в шликерной металлизации совмещенной с гидроплазменным азотированием углеродистых сталей. В результате ГПА изделий из углеродистых сталей с нанесенной на поверхность суспензией, содержащей порошок металла, графит и связующее вещество, происходит одновременное насыщение поверхности металлом (из суспензии), азотом (из электролита) и углеродом (из графита).

Ю.Показано, что строение металлоазотированных слоев, их толщина и уровень упрочнения (твердость) зависят от типа металлизирующего элемента. Методами оптической металлографии, электронно-микроскопического, рентгеноструктурного, микрорентгеноспектрального анализов установлено, что при металлоазотировании углеродистых сталей с использованием нитридообразующих элементов (Сг, W, Мо, V, №>, Тл) формируется зона внутреннего азотирования, состоящая из легированного азотом и металлом твердого раствора и дисперсных нитридов (карбонитридов) легирующих элементов, а в ряде случаев — интерметаллидов.

11 .Металлоазотированные слои обладают повышенной твердостью по сравнению с исходным материалом, обусловленной твердорастворным упрочнением стали легирующим элементом и азотом, а также дисперсионным упрочнением нитридами (интерметаллидами). Максимальной твердостью обладают слои, легированные молибденом (до 16ГПа) и алюминием (до 15 ГПа). Алюмоазотированные, алюмотитаноазотированные и хромоазотированные покрытия обладают повышенной стойкостью к газовой коррозии за счет формирования на поверхности соответствующих оксидных пленок А1202 и Сг2Оз- Выбор легирующего элемента для металлоазотирования может быть сделан, исходя из эксплуатационных требований к конкретным изделиям, по следующим критериям: наибольшей эффективной толщины диффузионного слоя; наибольшей твердости слоя; равномерной твердости упрочненного слоя, повышенной коррозионной стойкости слоя.

12.Моделирование упрочнения железной матрицы при металлоазотировании на основе закономерностей дислокационной теории с учетом указанных механизмов упрочнения позволяет прогнозировать твердость модифицированного слоя, исходя из типа легирующего элемента и его концентрации, достигающейся в слое при металлизации. Расчетные значения твердости для слоев, легированных Сг, V, Тл показали хорошую корреляцию с экспериментальными значениями (погрешность от 2,7 до 7,6%).

13.Разработанные технологии ГПА применимы для упрочнения небольших деталей различного назначения из углеродистых и легированных сталей. Технология гидроплазменного азотирования внедрена для изделий сельскохозяйственного машиностроения и нефтегазодобывающей отрасли. Экономический эффект от внедрения достигается за счет увеличения срока службы упрочненных изделий, существенного сокращения длительности процесса обработки, а также за счет замены дорогостоящих легированных сталей на углеродистые.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Демин, Петр Евгеньевич, 2010 год

1. Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов / Ю.М. Лахтин. М.: ООО «ТИД «аз-book», 2009. 448 с.

2. Минкевич А.Н. Химико-термическая обработка металлов и сплавов / А.Н. Минкевич. М.: Машиностроение, 1965. - 331 с.

3. Лахтин Ю.М. Химико-термическая обработка металлов / Ю.М. Лахтин, Б.Н. Арзамасов. М.: Металлургия, 1985. - 256 с.

4. Лахтин Ю.М. Азотирование стали / Ю.М. Лахтин, Я.Д. Коган. — М.: Машиностроение, 1976. 256 с.

5. Лахтин Ю.М. Структура и прочность азотированных сплавов / Ю.М. Лахтин, Я.Д. Коган. -М.: Металлургия, 1982. 160с.

6. Лахтин Ю.М. Газовое азотирование деталей машин и инструмента / Ю.М. Лахтин, Я.Д. Коган М.: Машиностроение, 1982. - 60 с

7. Лахтин Ю.М. Азотирование в машиностроении /Ю.М. Лахтин, Я.Д. Коган, A.A. Булгач // Сб. науч. трудов МАДИ. М., 1986. - С. 42 - 49

8. Герасимов С.А. Прогрессивные методы азотирования / С.А. Герасимов -М.: Машиностроение, 1985. 32 с

9. Лахтин Ю.М. Перспективы развития процесса азотирования/ Ю.М. Лахтин // Металловедение и термическая обработка металлов. 1980. — №7. - С.39-45

10. Лахтин Ю.М. Современное состояние процесса азотирования / Ю.М. Лахтин // Металловедение и термическая обработка металлов. 1993. — №7-С. 6-11

11. Лахтин Ю.М. Теория и технология азотирования / Ю.М. Лахтин, Я.Д. Коган, Г.-И. Шпис, 3. Бёмер // М.: Металлургия, 1991.-320 с.

12. Лахтин Ю.М. Диффузионные основы процесса азотирования/ Ю.М. Лахтин // Металловедение и термическая обработка металлов. — 1995. — №7. С.14-17.г

13. Развитие азотирования в России / O.A. Банных и др. — М.: Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1998. 67 с.

14. Белл Т. Первая Лекция Лахтинских мемориальных чтений / Т. Белл // Металловедение и термическая обработка металлов. 1999. — №7. — С.6-16

15. Шпис Г.-Й. Вторая лекция Лахтинских мемориальных чтений / Г.И. Шпис // Металловедение и термическая обработка металлов. 2000. -№5. - С.4-17

16. Лахтин Ю.М. Регулирование фазового состава и содержания азота в нитридном слое при азотировании стали 38Х2МЮА / Ю.М. Лахтин //Металловедение и термическая обработка металлов. 1996. — №1. — С.6-11

17. Лахтин Ю.М. Структура и свойства азотированных бинарных сплавов Fe-Al, Fe-V, Fe-Ti / Ю.М. Лахтин, H.B. Силина, В.А. Федчун // Металловедение и термическая обработка металлов. — 1977. — №1. — С. 2-7.

18. Лахтин Ю. М. Внутреннее азотирование металлов и сплавов / Ю.М. Лахтин, Я. Д. Коган // МиТОМ: 1974. - № 3. - С. 20—28

19. Гаврилова А. В. Исследование тонкой структуры азотированных сталей/ А. В. Гаврилова, С. А. Герасимов, Г. Ф. Косолапов, Ю. Д1 Тяпкин // МиТОМ. 1974. - № 3. - С. 14—21

20. Лахтин Ю. М. Природа высокой твердости легированного феррита после азотирования/ Ю.М. Лахтин, Н. В. Силина // МиТОМ. — 1977. -№ 6.-С. 23—31.

21. Барабаш Р. И. Технология и организация производства / Р. И. Барабаш, А. В. Белоцкий, В. Г. Пермяков // Научно-производственный сборник.:, 1971. № 6. - С. 42-44

22. Белоцкий А. В. Металлофизика / A.B. Белоцкий // Киев: Наукова думка. 1969. - вып. 28. - с. 98—105

23. Белоцкий A.B. О растворимости азота в легированном феррите / A.B. Белоцкий, О.Г. Пахаренко, В.Г. Пермяков, И.М. Самсонюк // Украинский физический журнал, 1968. т.13. - №10. - с. 1749-1751

24. Константы взаимодействия металлов с газами / Я.Д. Коган и др.. М.: Металлургия, 1987. - 368 с.

25. Жизнь и научно-педагогическая деятельность: биобиблиогр. указ. / Л.Г. Петрова и др.; под ред. Л.Г. Петровой. МАДИ. - Серия Выдающиеся ученые МАДИ; вып. 3. - М. - 2010. - 180 с.

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

27. Петрова Л.Г. Принципы разработки упрочняющих технологий на основе структурной теории прочности / Л.Г. Петрова, О.В. Чудина // Упрочняющие технологии и покрытия. 2005. - № 1. - С. 7-13

28. Новиков» И.И. Теория, термической обработки металлов / И.И. Новиков. М.: Металлургиздат, 1978. - 390 с.

29. Pope M. Nitride Precipitation in Ferritic Iron-Vanadium Alloys / M. Pope, P. Grievson, К. H. lack // Scand. J. of Metallurgy. 1973. - v. 2. - No 1. - p. 29—34'

30. Mortimer B. Precipitations of Nitrides in Ferritic Iron Alloys / B. Mortimer, P. Grievson, К. H. Jack // Scand. J. of Metallurgy. 1972. - v. 1 - №15. - p. 203—209

31. Kubalek E. Harterei technische Mitteilungen. 1968. - Bd 23. - H, 3, S. 178—196.

32. Зюзин Д.М. Повышение износостойкости нержавеющей стали путем высокотемпературного азотирования / Д.М. Зюзин, Л.Г. Петрова // Вестник МАДИ(ГТУ). вып. 2. - 2004. - С. 30-36

33. Повышение износостойкости на основе избирательного переноса при трении. / Под ред. Д. Н. Гаркунова. М.: Машиностроение, 1977. -211 с.

34. Гаркунов Д. Н. Повышение износостойкости сталей конструкций самолетов. / Д.Н. Гаркунов, A.A. Поляков. М.: Машиностроение, 1974. -198 с.

35. Крагельский И. В. Трение, изнашивание, смазка / под ред. И.В. Крагельского, В. В. Алисина. Справочник. - Т. 1. - М.: Машиностроение, 1978. - 397 с.

36. Крагельский И. В. Основы расчета на трение и износ / И.В. Крагельский., М.Н. Добычин, B.C. Комбалов. М.: Машиностроение, 1977. -525 с.

37. Костецкий Б.И. Поверхностная прочность материалов при трении / Под ред. Б. И. Костецкого. Киев: Техшка, 1976. - 290 с.

38. Костецкий Б.И. Надежность и долговечность машин / Под. ред. Б. И. Костецкого. Киев: Техшка, 1975. - 405 с.

39. Голего H. JI. Схватывание в машинах и методы его устранения / H.JI. Голего. Киев: Техшка, 1965. - 231 с.

40. Костецкий Б. И. Трение, смазка и износ в машинах / Б.И. Костецкий. Киев: Техшка, 1970. - 395 с.

41. Лахтин Ю.М. Кратковременные процессы азотирования сталей / Ю.М. Лахтин, Я.Д. Коган, И.М. Томашевская, И.И. Земскова // М.: изд. НИИИНФОРМТЯЖМАШ, 1976. обзор 13—76— 17. - С. 1—5

42. Лахтин Ю.М. Новые материалы в азотировании / Ю. М. Лахтин, Я. Д. Коган, Г. С. Новикова // М., изд. НИИИНФОРМТЯЖМАШ, 1977, обзор 14—77—16, с. 1—5

43. Лахтин Ю.М. Высокотемпературное азотирование / Ю.М. Лахтин // Металловедение и термическая обработка металлов. — 1991. №2. — С. 2529

44. Лахтин Ю.М. Повышение жаропрочности никелевых сплавов методом внутреннего азотирования / Ю.М. Лахтин, Д.П Шашков, Л.Г.

45. Петрова // Материалы семинара «Методы повышения конструктивной прочности металлических материалов», Москва. 1988. - С. 122-125

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

47. Петрова Л.Г. Повышение жаропрочности сплавов на основе кобальта внутренним азотированием / Л.Г. Петрова // Металловедение и термическая обработки металлов. №12. - 1994. - С.7-11

48. Петрова Л.Г. Принципы формирования жаропрочных сплавов с нитридным упрочнением / Л.Г. Петрова // Тез.докл. 3 Собрания металловедов России. Рязань. - 1996. - С.46-48

49. Петрова Л.Г. Влияние технологических параметров азотирования на структуру и свойства жаропрочных сплавов / Л.Г. Петрова // Новые материалы и технологии на рубеже веков. Сб. материалов Международной-научно-техн. конф. ч.1. - Пенза. — 2000. - С. 191-193

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

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

52. Коган Я.Д. Влияние азотирования на жаропрочность и температурный порог хрупкости молибденовых сплавов / Я:Д. Коган, Ю.М. Лахтин, Д.П. Шашков // Металловедение и термическая обработка металлов. 1968. - №9. - С.20-26.

53. Кипарисов С.С. Азотирование тугоплавких металлов / С.С. Кипарисов, Ю.В. Левинский // М.: Металлургия. - 1972. - 160 с.

54. Лахтин Ю.М. Влияние азотирования на свойства жаропрочных сплавов / Ю.М. Лахтин // Структура и свойства жаропрочных металлических материалов. -М.: Наука, 1973. С. 225-228.

55. Лахтин Ю.М. Азотирование хрома и его сплавов при 1000-1200°С / Ю.М. Лахтин, Я.Д. Коган, О.Г. Голубева, Е.П. Данелия // Металловедение и термическая обработка металлов. 1985. - №1. - С. 2-5

56. Коган Я.Д. Влияние деформации с последующим азотированием на свойства сплавов ниобия / Я.Д. Коган, Д.П. Шашков, Т.Е. Лихачева // Металловедение и термическая обработка металлов. — 1983.-№10.-С.35-37

57. Панайоти Т.А. Влияние закалки и старения на сопротивление малым пластическим деформациям азотированного ниобия и его сплава МН-1/ Т.А. Панайоти // Металловедение и термическая обработка металлов. -1996.- №7. -С. 33-36

58. Беломытцев М.Ю. Исследование влияния давления газовой фазы на процесс внутреннего азотирования сплавов молибдена /М.Ю. Беломытцев, Б.Г. Беляков // Изв. вузов. Черная металлургия. — 1986. Вып.8. - №5. - С. 681-688

59. Беньковский О.И. Дисперсное упрочнение сплавов ванадия нитридами / О.И. Беньковский, В.Ф. Моисеев, В.И. Трефилов // Порошковая металлургия. — 1981. — №9. — С.51

60. Прокошкин Д.А. Влияние азотирования на жаропрочные свойства ниобиевого сплава / Д.А. Прокошкин, Е.В. Васильева, Т.А. Воронова // Изв. АН СССР. Металлы. 1981. - №2. - С. 208-215

61. Петрова Л.Г. Высокотемпературное азотирование жаропрочных сплавов / Л.Г. Петрова // Металловедение и термическая обработка металлов. -№ 1.-2004. С. 18-24

62. Лахтин Ю. М. Азотирование стальных деталей в тлеющем разряде и технология производства, научная организация труда и управления / Ю.М. Лахтин, Я. Д. Коган, В. Н. Шапошников // М.: изд. НИИМАШ, 1976. -вып. 7. С. 29—37

63. Ларина О.Д., Количественный анализ оксидных и нитридных включений в сталях и сплавах / О.Д. Ларина, Н.Н. Тимошенко // М.: Металлургия, 1978. 175 с.

64. Wagner С. Reaktionstypen bei der Oxydation von Legierungen//Z. Electrochem. 1959. - Bd.63. - №7. - S.772-782.

65. Щербединский Г.В. Физические аспекты формирования многофазных покрытий на металлических материалах / Г.В. Щербединский //Температуроустойчивые функциональные покрытия. Тула: Изд. ТГПУ, 2001.-4.1.-С.29-33

66. Самсонов Г. В. Нитриды / Г.В. Самсонов // Киев: Наукова думка, 1969. 380 с.

67. Коган Я.Д. Высокотемпературное азотирование хромистых и хромоникелевых сталей / Я.Д. Коган, В.Н. Букарев // Металловедение и термическая обработка металлов, 1971. №2. - с. 19-22

68. Петрова Л.Г. Регулируемые процессы азотирования коррозионностойких сталей / Л.Г. Петрова, В.А. Александров, Д.М. Зюзин // Вестник МАДИ(ГТУ), вып. 1, 2003, С. 20-26

69. Петрова Л.Г. Физико-механические свойства азотированных хромо-никелевых сталей / Л.Г. Петрова, Д.М. Зюзин // Вестник МАДИ(ГТУ), вып. 4, 2005. С. 43-50

70. Петрова Л.Г. Высокотемпературное азотирование аустенитной стали / Л.Г. Петрова, Д.М. Зюзин // Упрочняющие технологии и покрытия. -№ 3. 2005. - С.29-36

71. Петрова Л.Г. Повышение эксплуатационных свойств легированных сталей в процессе химико-термической обработки в разделенных атмосферах воздуха и аммиака / Л.Г. Петрова, В. А. Александров, Л.П. Шестопалова // Вестник МАДИ(ГТУ), вып. 3 (18), 2009, с. 48-55

72. Шестопалова Л.П. Закономерности взаимодействия контролируемых окислительных атмосфер с металлами и сплавами и их влияние на формирование модифицированного слоя при азотировании/ Металловедение и термическая обработка металлов № 5, 2010, с. 46-52

73. Цырлин Э.С. Ионное азотирование прецизионных деталей машин/ Упрочняющие технологии и покрытия. 2008. № 2. С. 47-53

74. Будилов В.В. Технология ионного азотирования деталей ГТД в тлеющем разряде с полым катодом / В.В. Будилов, К.Н. Рамазанов // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. -2008.-Т. 10. -№1.- С. 82-86

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

76. Будилов В.В. Ионное азотирование в тлеющем разряде с эффектом полого катода / В.В. Будилов, Р.Д. Агзамов, К.Н. Рамазанов К.Н. // Металловедение и термическая обработка металлов. 2007. № 7. - С. 33-36

77. Токарев А.В. Ионное азотирование стали в импульсном тлеющем разряде / А.В. Токарев // Вестник Кыргызско Российского славянского университета. 2009. - Т. 9. - № 11. - С. 51-57

78. Baggio-Scheid V.H., de Vasconcelos G., Oliveira M.A.S., Ferreira

79. B.C. Duplex surface treatment of chromium pack diffusion and plasma nitriding of mild steel/Surface and Coatings Technology. 2003. T. 163-164. C. 313-317

80. Wang L., Li Y., Wu X. Plasma nitriding of low alloy steels at floating and cathodic potentials/ Applied Surface Science. 2008. T. 254. № 20. C. 65956600

81. Pinedo C.E., Monteiro W.A. Surface hardening by plasma nitriding on high chromium alloy steel/ Journal of Materials Science Letters. 2001. T. 20. № 2.1. C. 147-150

82. Wang L., Nam K.S., Kwon S.C. Effect of plasma nitriding of electroplated chromium coatings on the corrosion protection C45 mild steel/ Surface and Coatings Technology. 2007. T. 202. № 2. C. 203-207

83. Liang W., Juncai S., Xiaolei X. Low pressure plasma arc source ion nitriding compared with glow-discharge plasma nitriding of stainless steel/ Surface and Coatings Technology. 2001. T. 145. № 1-3. C. 31-37.

84. Esfandiari M., Dong H. Improving the surface properties of A286 precipitation-hardening stainless steel by low-temperature plasma nitriding/Surface and Coatings Technology. 2007. T. 201. №<14. C. 6189-6196.

85. Berg M., Budtz-j0rgensen C.V., Reitz Hi, Schweitz K.O., Chevallier J., Kringhoj P., B0ttiger J. On plasma nitriding of steels/Surface and Coatings Technology. 2000. T. 124. № 1. C. 25-31.

86. Александров В.А. Комбинированный технологический способ ХТО для поверхностного упрочнения сталей / В.А. Александров // Металловедение и термическая обработка металлов № 5. 2010. - с. 27-31

87. Райзер Ю.П. Распространение разрядов и поддержание плотной плазмы электромагнитными полями / Райзер Ю.П. // Успехи физических наук 1972. - том. 108. - вып. 3. - С. 429-461

88. Словецкий Д.И. Механизмы неравновесных плазмохимических реакций / Д.И. Словецкий // Новосибирск.: Наука. Химия плазмы. — Т. 3. — серия «Низкотемпературная плазма». — 1991. — гл. 3. — С. 94-100

89. Словецкий Д. И. Механизм плазменно электролитного нагрева металлов / Д. И. Словецкий, С.Д. Терентьев, В. Г. Плеханов // Теплофизика высоких температур, 1986. - Т.24. - №2. -С.353 - 363

90. Попилов Л.Я. Электрофизическая и электрохимическая обработка материалов / Л.Я. Попилов // Справочник. М. Машиностроение. 1982.-400с.

91. Ясногородский И.З. Нагрев металлов и сплавов в электролите / И.З. Ясногородский //М. Машгиз. 1949. 124 с.

92. Файзулин Ф.Ф. Анодирование металлов1 в плазме / Ф.Ф. Файззулин, Е.Е. Аверьянов // Казань. Изд-во КГУ. 1977. - 128с.

93. Аверьянов Е.Е. Плазменное анодирование в радиоэлектронике / Аверьянов Е.Е. // М. Изд. Радио и связь. 1983. 80с.

94. Плеханов И.Ф. Расчет и конструирование устройств длянанесения гальванических покрытий / И.Ф. Плеханов // М. Изд.

95. Машиностроение. — 1988г. 221 с.

96. Петрова Л.Г. Методика прогнозирования твердости азотированных сплавов / Л.Г. Петрова // «Современные методы получения наноструктурных материалов и покрытий» Сб. науч. трудов, М. -МАДИ(ГТУ). — 2009. с. 120-131

97. Гольдшмидт Х.Д. Сплавы внедрения / Гольдшмидт Х.Д. М., Мир.-1971.-т.1,-464 с

98. Самсонов Г.В. Тугоплавкие соединения: Справочник / Г.В. Самсонов, И.М. Виницкий // М., Металлургия, 1976. 556 с.

99. Петрова Л.Г. Методы повышения конструктивной прочности сталей и сплавов / Л.Г. Петрова, О.В.Чудина// Прогнозирование твердости сплавов после химико-термической обработки. Учебное пособие, М., МАДИ(ТУ). 2000. - 49 с.

100. УТВЕРЖДАЮ» Руководитель предприятия: Генеральныадриректор ОАО НПП «ГЕРС»1. УТВЕРЖДАЮ»1. Н.В. Беляков1. АКТ О ВНЕДРЕНИИ

101. РЕЗУЛЬТАТОВ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ

102. Комиссия в составе представителей Московского автомобильно-дорожного института (государственный технический университет) доцента, к.т.н. Александрова В.А. и

103. УТВЕРЖДАЮ» РуковЬдитель^тредприятия-заказчика: ГенералШь1н директор ОАО НПП «ГЕРС»t' lib ' jH.B. Беляков\\ 2010 г.1. МЛ.

104. УТВЕРЖДАЮ» Проректор МАДГТУ (МАДИ) по научной работе док. теэдг/£Ь&к профессор / A.M. Ивановщ2010 г.1. АКТ ВНЕДРЕ

105. РЕЗУЛЬТАТОВ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОИ РАБОТЫ

106. Проведены успешные производственные испытания аппаратуры нано электрического каротажа с деталями, азотированными по приведённой технологии, в Нижневартовском регионе в 12 производственных скважинах.

107. АДГТУ (МАДИ) гОт МАДИ (ГТУ)1. Александров П.Е. Демин15