Влияние ионного азотирования в тлеющем разряде с магнитным полем на структуру и фазовый состав инструментальных сталей Р6М5 и Х12 тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.01, кандидат технических наук Вафин, Руслан Каримович

• Вафин, Руслан Каримович
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Вафин, Руслан Каримович

элементов

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ВЛИЯНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЛЕЮЩЕГО РАЗРЯДА

3.1. Распределение магнитного поля

3.2. Вольт-амперные характеристики тлеющего разряда с магнитным полем

3.3. Распределение параметров плазмы в газоразрядном промежутке

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ СТРУКТУРНО-ФАЗОВОГО СОСТАВА И МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ СТАЛЕЙ ПОСЛЕ ИОННОГО АЗОТИРОВАНИЯ В ТЛЕЮЩЕМ РАЗРЯДЕ С МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ

4.1. Исследование влияния азотирования в тлеющем разряд с магнитным полем на структуру инструментальных сталей

4.2. Исследование влияния азотирования в тлеющем разряде с магнитным полем на фазовый состав инструментальных сталей

4.3. Исследование влияния азотирования в тлеющем разряде с магнитным полем на микротвердость поверхности инструментальных сталей

5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СТРУКТУРНО-ФАЗОВОГО МОДИФИЦИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ИНСТРУМЕНТА В ТЛЕЮЩЕМ РАЗРЯДЕ С МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ В ВАКУУМЕ

5.1. Исследование влияния ионного азотирования в тлеющем разряде с магнитным полем на толщину слоя и температру детали

5.2. Обоснование выбора технологических режимов ионного азотирования в тлеющем разряде с магнитным полем

5.3. Технологический процесс ионного азотирования в тлеющем разряде с магнитным полем

5.3. Технологический процесс комбинированной обработки включающий в себя ионное азотирования в тлеющем разряде с магнитным полем и последующее нанесение покрытия Т11Ч, Т1АШ

5.4. Производственные испытания

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние ионного азотирования в тлеющем разряде с магнитным полем на структуру и фазовый состав инструментальных сталей Р6М5 и Х12»

ВВЕДЕНИЕ

Интенсивное развитие отечественной металлургии и машиностроения отразилось на производстве и использовании в больших объемах инструментальных материалов со специальными свойствами. Появился ряд новых прогрессивных инструментальных сталей, что вызвало существенные изменения в структуре производства и потребления инструментальных сталей разного назначения. Среди инструментальных сталей, применяемых для изготовления штампов холодного деформирования, широко используется сталь марки Р6М5. Широкое применение среди штамповых сталей нашла сталь XI2. Интенсификация процессов обработки металлов давлением обусловила необходимость дальнейшего повышения надежности и долговечности инструмента.

Повышение надежности и долговечности инструментальной и технологической оснастки в большинстве случаев связанно с использованием сложно-и высоколегированных сталей (Р6М5, XI2), с оптимизацией их термической обработки. Однако такой путь часто является недостаточно эффективным. Альтернативой ему могут служить различные способы химико-термической обработки (ХТО) инструмента или нанесение покрытий на основе нитридов и карбонитридов тугоплавких металлов.

Среди всего многообразия способов ХТО следует выделить технологию азотирования, которая выгодно отличается от других технологий простой реализацией. После азотирования на поверхности формируется диффузионный слой, который по свойствам способствует снижению излишней деформации подложки, вызывающей преждевременное разрушение покрытия на основе нитридов и карбонитридов тугоплавких металлов. Однако следует отметить, что традиционный процесс азотирования имеет существенные недостатки: невозможность регулирования состава и толщины упрочненного слоя, большая продолжительность диффузионного насыщения, невозможность получения слоя одинаковой толщины по всей обрабатываемой поверхности деталей сложной конфигурации.

Анализ современной литературы показал, что в области технологии азотирования наблюдается тенденция поиска новых высокоэффективных способов воздействия на рабочую поверхность инструмента, с целью интенсификации диффузионного насыщения и повышения качества получаемых поверхностных слоев. Разработан и доводится до технологического совершенства метод азотирования в низкотемпературной плазме тлеющего разряда — ионное азотирование. Использование электрических разрядов в исходных газовых средах позволяет активизировать превращения не только в газовой среде вблизи обрабатываемой поверхности, но и в твердом, насыщаемом материале.

Известно, что при азотировании металлов и сплавов процесс получения насыщающего элемента в активном состоянии — ионизационный, обусловленный образованием ионов в рабочем пространстве, особенно вблизи поверхности обрабатываемого инструмента. Поэтому задача многократного увеличения числа актов ионизации и расширение технологических возможностей процесса ионного азотирования весьма актуальная. В данной работе предложено использовать магнитное поле как средство интенсификации ионизационных процессов в тлеющем разряде.

Целыо работы является исследование влияния азотирования в тлеющем разряде с магнитным полем на структуру, фазовый состав, микротвердость диффузионной зоны, и разработка нового технологического процесса поверхностной ионной химико-термической обработки инструментальных сталей.

Для достижения поставленной цели сформулированы и решены следующие задачи:

1. Разработать способы ионного азотирования в тлеющем разряде с магнитным полем в вакууме инструментальных сталей Р6М5 и XI2.

2. Исследовать влияние магнитного поля на зондовые и вольтамперные характеристики тлеющего разряда.

3. Исследовать влияние параметров ионного азотирования в тлеющем разряде с магнитным полем на структуру, фазовый состав и распределение микро-

твердости в формирующейся диффузионной зоне в инструментальных сталях Р6М5 и Х12.

4. Разработать новый технологический процесс ионного азотирования инструментальных сталей Р6М5 и XI2 в тлеющем разряде с магнитным полем.

Научная новизна. В настоящей работе впервые:

- показано, что плотность плазмы азота при ионном азотировании в прикатодной области можно повысить путем наложения магнитного поля, силовые линии которого параллельны обрабатываемой поверхности;

- установлено, что при ионном азотировании в тлеющем разряде с магнитным полем сталей Р6М5 и XI2 в смеси газов (N2 20% - Аг 75% - С2Н2 5%) упрочненный слой преимущественно состоит из a-Fe, насыщенного азотом, с распределёнными нитридами и карбонитридами легирующих элементов (CrN, Cr(C,N), (Fe, W)6(C,N)), что обеспечивает повышение микротвердости и исключает формирование сплошного нитридного слоя на поверхности;

- установлено, что в условиях азотирования в тлеющем разряде с магнитным полем толщина диффузионной зоны в 1,5 раза больше, а характер распределения микротвердости по глубине более плавный по сравнению с традиционным ионным азотированием при прочих равных условиях.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Совокупность экспериментальных данных о влиянии ионного азотирования в тлеющем разряде с магнитным полем на структуру, фазовый состав и микротвердость поверхностного слоя сталей Р6М5 и Х12.

2. Эффект наложения магнитного поля в процессе ионного азотирования в тлеющем разряде, позволяющий увеличить глубину упрочненного слоя и получить более плавное распределение микротвердости по глубине в сравнении с традиционным ионным азотированием при прочих равных условиях.

3.Способ ионного азотирования в плазме азота повышенной плотности, формирующейся в кольцевой области вращения электронов, которая создается скрещенными электрическими и магнитными полями. Использование способа увеличивает концентрацию заряженных частиц в зоне обработки, ток тлеющего

разряда и температуру поверхности деталей по сравнению с традиционным ионным азотированием.

Достоверность результатов исследований, представленных в диссертации, обеспечивается использованием современного оборудования и методов измерения (микротвердости - микротвердомером Micromet-5101; металлографических исследований азотированного слоя - фотомикроскоп Zeiss Axiotech 25HD; рентгеноструктурного анализа - ДРОН-4; контроля температуры -оптический пирометр «Термикс»; концентрации заряженных частиц -зондовая диагностика), анализом литературных данных, сопоставлением полученных результатов с данными других авторов, хорошей воспроизводимостью экспериментальных данных, современными методами статистической обработки результатов эксперимента.

Практическая ценность работы

Зависимости температуры обрабатываемой поверхности от времени при различных значениях давления рабочего газа при обработке в тлеющем разряде с наложением магнитного поля, кривые зажигания тлеющего разряда в магнитном поле, а также зависимость фазового состава от температуры насыщения могут быть использованы при назначении технологических режимов ионного азотирования в тлеющем разряде с магнитным полем деталей инструментального назначения.

Способы ионного азотирования инструментальных сталей в тлеющем разряде с магнитным полем позволяют снизить себестоимость технологической операции азотирования за счет уменьшения энергозатрат, сокращения длительности процесса обработки, отсутствия необходимости в дорогостоящих защитных средах, простоты схемы обработки, не требующих проектирования специальных приспособлений, а также сравнительно невысокой стоимости оборудования.

Разработан и внедрен в производство технологический процесс ионного азотирования матриц холодновысадочного автомата для обрезки шести- и четырехгранников болтов, применяемых в производстве автонормалей на за-

воде БелЗАН, г. Белебей, Башкортостан. Проведенные испытания показали, что стойкость штамповой оснастки повысилась в 3,5 - 4 раза.

Апробация работы Основные результаты работы докладывались и обсуждались на: научно-технической конференции «Вакуумная наука и техника» (Москва, 2009, 2010, 2011, 2012); Международной научно-технической и образовательной конференции «Образование и наука - производству» (г. Набережные Челны, 2010); Международной научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки от нано- до макроуровня» (Санкт-Петербург, 2010); International Conference on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows (г. Томск, 2010); Международном молодежном форуме «Будущее авиации за молодой Россией» (г. Рыбинск, 2011); Международной научно-технической конференции «Современные проблемы машиностроения» (г. Томск, 2011); Conference of Young Scientists on Energy Issues (г. Каунас, 2012); Региональных научно-технических конференциях (г. Уфа, 2009, 2010, 2011, 2012).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 25 печатных работ, в том числе 5 статей в рецензируемых журналах из перечня ВАК и 3 патента РФ на изобретения.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, основных выводов и приложений, изложена на 141 странице, содержит 56 рисунков, 6 таблиц и библиографический список из 144 наименований.

В первой главе приводится обзор литературы по темам, связанным с проблемами, решаемыми в данной работе. Анализируются основные существующие на сегодняшний день методы азотирования. Приводится обзор литературных источников, посвященных ионному азотированию инструментальных сталей, в частности, особенностям ионного азотирования штамповых и быстрорежущих сталей. Рассматриваются способы интенсификации процесса ионного азотирования. В заключение отмечается, что наиболее приемлемым способом интенсификации является использование

магнитного поля. Установлено, что наложение магнитного поля позволяет увеличить степень ионизации, что сказывается на времени диффузионного насыщения обрабатываемой поверхности подложки азотом. Кроме того, описаны процессы, протекающие в прикатодной области. В конце первой главы выделяются основные направления исследований и конкретизируются поставленные задачи.

Во второй главе представлена методика и схема экспериментальной установки для исследования влияния магнитного поля на вольтамперные и зондовые характеристики тлеющего разряда. Рассмотрены методики определения микротвердости, металлографического исследования азотированного слоя, рентгеноструктурного анализа обработанных образцов, контроля температуры.

В третьей главе представлены результаты экспериментов, целыо которых было исследовать влияние магнитного поля на вольтамперные характеристики тлеющего разряда. Моделирование, методом конечных элементов, магнитного поля в прикатодной области и зондовые измерения, позволили определить области с высокой концентрацией заряженных частиц, где и были расположены образцы.

В четвертой главе представлены результаты исследования влияния ионного азотирования в тлеющем разряде с магнитным полем и без магнитного поля на структуру, фазовый состав и микротвердость инструментальных сталей Р6М5, XI2. Приводится количественный анализ и анализ распределения карбидных частиц по размеру до азотирования и после азотирования с магнитным полем и без магнитного поля стали Р6М5.

В пятой главе описана технология и обоснованны технологические режимы ионного азотирования в тлеющем разряде с магнитным полем. Показаны преимущества использования магнитного поля как инструмента интенсификации процесса ионного азотирования. Представлены зависимости температуры поверхности от режимов обработки. По результатам экспериментальных исследований в рамках диссертационной работы был разработан

технологический процесс ионно-плазменного азотирования в тлеющем разряде с магнитным полем инструментальных сталей.

Приведены результаты производственных испытаний матриц холодно-высадочного автомата М15Б, после ионного азотирования в тлеющем разряде с магнитным полем. Стойкость матриц повысилась в 3,5-4 раза.

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

1.1. Анализ процессов азотирования

Азотирование широко применяется для упрочнения разнообразных сталей и сплавов, деталей машин и инструментов, работающих в различных условиях эксплуатации. В настоящее время разработано множество технологических вариантов процесса. Процессы азотирования классифицируют по [48,49, 98- 103,126]:

- составу среды - азотирование в газах, жидких и твердых средах (в пастах или порошках);

- температуре процесса * - низкотемпературные (У < А \ в системе железо - азот); среднетемпературные (/ > А \ в системе железо-азот, но / <А \ в системе железо-углерод); высокотемпературные (высокотемпературное азотирование, карбонитрирование, нитроцементация) (/ > А\ в системе железо-углерод);

- диффундирующему элементу - азотирование, карбоазотирование, ок-сиазотирование, оксикарбоазотирование, сульфоазотирование;

- давлению в реакторе - азотирование при повышенном, пониженном и пульсирующем давлении;

- способу подвода энергии - нагрев за счет конвекции, излучения, низкотемпературной плазмы, индукционного электронного и лазерного нагрева;

- типу печного устройства - азотирование в камерных, шахтных, тигельных и других печах;

- структуре получаемых слоев на железе и стали - азотирование с получением композиционного слоя (нитридная зона 8- и у'-фазы и диффузионный подслой, состоящий из ос-фазы, избыточной у'-фазы специальных нитридов и карбидов (карбонитридов) - зона внутреннего азотирования; внутрен-

нее азотирование (только диффузионный подслой - а + у' + М1Ч(М2М) фазы + карбиды (карбонитриды); антикоррозионное азотирование (беспористая плотная поверхностная нитридная е-фаза или оксикарбонитридная зона (Бе, М) (Я, С, О)));

- комбинациям технологических процессов - азотирование + закалка (азотирование, карбоазотирование); азотирование + закалка при нагреве ТВЧ, лазерным излучателем; азотирование + механическое упрочнение ППД; азотирование + оксидирование; цементация + азотирование.

Данные, приведенные в рис. 1.1, характеризуют процессы азотирования, хорошо зарекомендовавшие себя в настоящее время и перспективные в будущем [2, 6-9, 49, 98, 106].

к

о

V! я о

я

О

о Я о а я

й о

я 43 о к

П>

о о 2

Ё

о

н я

о а р я

ьо о\

£ Ьи

а а ?!

Сй

о

к ¡Ь

с^

о <\) §

а

Ц) а

а ?!

о

со ?!

О СМ §

§ ?!

Г5

а

а «V

4з л

та о

и

Г5

Ьп

а а 5 ё

о с та

5 л *

та та >5

о Г) О

к

В вакууме

Под давлением

4з та а

Ьа о

о >2 о

5 3

.5

5=

Чз

а та к Ьз

С" а 05 1 а та В о

Я ® а

0 1 0" о

Я і

Сі

к та а о оп 4з а та

5? та

О/ * а

05 05 в

а а

а

Ья

4з а та 42 К а

а

а

05 Г) О/

а

я с*

Я

5

б к «к

і і §

5 Й а

о § к

Ї а й/

8 г Ї

* к о

Коррозионпостойше стали

Ферритпо-перлитпые и аустеншппые стала с титаном, ванадием

Азотирование при 600700 'С с последующей закалкой азотированного слоя с температуры азо-

Азотирование с последующей закалкой на мартенсит

а

а та

43 л а

та о

05

Л

а а та Ьэ

а а

>£2 та о та о

05 л о

с

а<

4з У

а та

б

К

Ьэ

а а а о

§

Ьэ

0

1 о*

о та

СІ^З О 9

Т

§

0

Сі

8-Гй

а

Сі

1

і (о

о а

а а

а

а о

та

О со

О ^

Чз о са

а я к та

4з а »»*. А

сэ

г1

&

О

с& О Пі

Со £ В о

0 5

1

а

>2 ^з

I

43 к о та

8

о §

^з

0

1

«

л

4з а «-».

V ел о

¡к о

г*»

о

05 Сі

г с та

С ростом требований к подбору материалов в зависимости от поверхностных свойств, диффузионному слою и сечению деталей становится актуальным применение регулируемых процессов в многокомпонентных атмосферах, ресурсосберегающих, вакуумных, ионных технологий. Широко используются низкотемпературные процессы азотирования, поскольку при этом снижается деформация деталей, объем последующих отделочных работ, а также расход энергии. Все большее распространение получают гибкие регулируемые процессы азотирования в тлеющем разряде с магнитным полем [36,38, 49, 93-98, 110, 126].

Механизм этих процессов можно понять на основе анализа диаграмм состояния Ре-И (рис. 1.2), Бе-К-С (рис. 1.2). Эти диаграммы в удобной графической форме показывают фазовый состав и структуру в зависимости от температуры и концентрации. t°c

900

800

700

600

500

т

300

97(Г \ \ * 76 - \ 680°±5° X79'7 IX£ 4" Л \ 33,0 \ 20,б\25,8 Ц

\ \ \ О/* 8,75 744 1 1 \'

, 10 20 30 N.

1 1 I я:

\ РИ 68О "¿5°

\ \

0,1 2,35 \ £

А £ 1

6,1 1 Л \0 Л 77,5

Заключение диссертации по теме «Металловедение и термическая обработка металлов», Вафин, Руслан Каримович

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Разработан способ ионного азотирования в плазме тлеющего разряда с магнитным полем инструментальных сталей, основанные на нагреве изделий в плазме азота повышенной плотности, отличающиеся тем, что плазму рабочего газа формируют в тороидальной области вращения электронов, которую создают скрещенными электрическим и магнитным полями.

2. Установлено, что для увеличения плотности плазмы в области катода необходимо создать в пространстве над ним магнитное поле, что позволяет эффективно удерживать электроны и предотвращать их уход. ВАХ тлеющего разряда с магнитным полем, в отличие от традиционного тлеющего разряда, имеет более крутой подъем, что указывает на эффективность процессов ионизации. Величина разрядного тока зависит от режима работы источника. Разрядное напряжение в частотном режиме ниже, чем в постоянном.

3. Установлено, что ионное азотирование в тлеющем разряде с магнитным полем приводит к интенсификации процесса насыщения и обеспечивает высокую кинетическую эффективность процесса по сравнению с традиционными методами азотирования. В результате для стали Р6М5 и XI2 наблюдается более плавное распределение микротвердости по глубине и происходит увеличение толщины упрочненного слоя в 1,5 раза, так как на поверхности катода складываются благоприятные условия для сорбционных процессов, обеспечивающих высокую концентрацию диффундирующего элемента, что приводит к формированию высокого градиента концентрации насыщающего элемента.

4. Экспериментально установлено, что ионное азотирование в тлеющем разряде с магнитным полем инструментальных сталей Р6М5 и XI2 при температуре 500 °С, давлении 44 Па в течение 4 часов приводит к образованию поверхностного модифицированного слоя, который состоит из a-Fe - азотистого феррита с распределенными нитридными и карбидными фазами (CrN, Cr(C,N), (Fe, W)g(C,N)), обладающими повышенной твердостью. Нитридная фаза CrN присутствует в упрочненном слое в виде мелкодисперсных частиц.

5. В результате послойного рентгеноструктурного анализа установлено, что на расстоянии 50 мкм от поверхности образцов из стали Р6М5 после ионного азотирования в тлеющем разряде с магнитным полем выявляются рефлексы нитридов и карбонитридов легирующих элементов (СгЫ, Сг(С,Ы), (Бе, \\/)б(С,К)), а также карбидов ((Сг, Ре)7Сз> БезС). На расстоянии 100 мкм от поверхности фазовый состав фактически соответствует исходному состоянию.

6. Ионное азотирование в тлеющем разряде с магнитным полем является эффективным способом поверхностного упрочнения инструментальных сталей. При этом достигаются высокие значения поверхностной твердости до 1670 НУ для стали XI2 и до 1520 НУ для стали Р6М5.

7. Разработан технологический процесс ионного азотирования, основанный на фазовом модифицировании поверхностного слоя в тлеющем разряде с магнитным полем, который позволяет значительно сократить общее время обработки в 2-3 раза, энергозатраты и расход насыщающих газов. Производственные испытания матриц для холодновысадочного автомата показали экономическую эффективность применения разработанной технологии ионного азотирования, при этом стойкость штамповой оснастки повысилась в 3,5-4 раза.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Вафин, Руслан Каримович, 2013 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Arnell R.D., Kelly P.J. Recent advances in magnetron sputtering // Surf, and Coat. Technol., V.112, 1999, 170-176p.

2. Brading H.J., Morton P.H, Earweaker G. Plasma-nitriding with nitrogen, hydrogen and argon gasmixtures: Structure and composition of coating // Surf. Eng. 1992. -v.8. -№3. -p.206-211.

3. Bradley J.W., Arnell R.D., Armour D.G. Measurement and modelling of the bulk . plasma in magnetron sputtering sources // Surf, and Coat. Technol., V.97, 1997, p.

538-543.

4. Chaplin J.S. Sputtering process and apparatus // USA Patent №4.166.018, 1979.

5. Clarke G.A., Osborne N.R., Parsons R.R. Magnetic field and substrate position effects on the ion/deposition flux ratio in magnetron sputtering // J.Vac.Sci.Technol., V. 9, № 3, 1991, p.l 166-1170.

6. Edenhofer B. Joni nitrieren von Stahlen und ahnlichen Werkstoffen zur Steigerung der Versuchleichs - Festigkeit bei der Kunststoffen vor Arbeitung. -Köln, 1973. s.8.

7. Edenhofer B. Physikalishe und metallkundliche Vorgange beim Nitriren in Plasma . einer Glimmentladung // Harterei-Technishe Mitteilungen. 1974, Bd. 29, №2, S.

105-112.

8. Edenhofer B. The ion nitrating process - thermo chemical treatment of steel and cast materials //Metal and Material Technological, 1976, v.8, №8, p.421-426.

9. Goncharenko I.M. Evolution of the structure and phase composition of hardened 4140 steel in the process of plasma nitriding // 5-th International Conference on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows. -Tomsk, 2000. 330-333p.

10.Grabke HJ. Die kinetic der Nitrierung Von Eisen in Abhängigkeit Von der Souerstoff activit at des Gases. "Arch Eisen - Mittenwessen", 1973, v.44, №8,

. S.603-608.

1 l.Gudmundsson J.T., Alami J., Helmersson U. Evolution of the electron energy distribution and plasma parameters in a pulsed magnetron discharge // Appl. Phys. Lett., V. 78, 2001, p. 3427.

12.Hombeck F., Rembges W. Moderne Plasma-Technologien und Anlagen fur die Wärmebehandlung von Bauteilen: TPT-Symposium, 11-12 Okt. 1985. Moskau? 1985. Report 23, 14 s.

13.Ivanov I., Kazansky P., Hultman L., et al. Influence of an external axial magnetic field on the plasma characteristics and deposition conditions during direct current planar magnetron sputtering // J.Vac.Sci.Technol.A, V.12, 1994, p.314-320.

14.Keller K. lonitrieren von Schnecken aus rost und ahnlichen Werkstoffen fur Extruder und Spitzgiessma -schienen // Plastverarbeiter, 1971, s.311.

15.Koval N.N. Elion nitriding of steels // 5-th International Conference on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows. -Tomsk, 2000. 327-329p.

lö.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.

17.Lieberman M.A., Lichtenberg A.J. Principles of plasma discharges and materials processing // New York: Wiley, 1994, p. 373.

18.Musil J., Kadlec S., Münz W.D. Unbalaced magnetrons and new sputtering system with enhanced plasma ionization / J.Vac.Sci.Technol., V.9, №3, 1991, 1 Hill 77p.

19.Petrov I., Abibi F., Greene J.E., et al. Use of an externally applied axial magnetic field to control ion/neutral flux ratios incident at the substrate during magnetron sputter deposition//J.Vac.Sci.Technol., V.10, 1992, p.3283-3287.

20.Pickova I., Marek A., Tichy M. et al. Measurements with the emissive probe in the cylindrical magnetron // Czech.J.Phys., V.56, 2006, p. 1002-1008.

21.Remges W., Lulir J. Plasma (Ion) nitriding and plasma (Ion) nitrocarburizing units, application and experiences. Proceedings of a International Conference of Ion Nitriding & Carburizing, 1989: Cincinnati, Ohio. 420-426p.

22.Rossnagel S.M., Kaufman H.R. Langmuir probe characterization of magnetron operation // J.Vac.Sci.Technol., V. 4, № 3, 1986, p. 1822-1825.

23.Spatenka P., Vlcek J., Blazek J. Langmuir probe measurements of plasma parameters in a planar magnetron with additional plasma confinement // Vacuum, V. 55, №2, 1999, p. 165-170.

24.Spies H.J., Vogt F. Gasoxinitrieren hochlegierter Stable // HTM. 1997. № 52.

. S. 342-349.

25.Sproul W.D., Christie D.J., Carter D.C. Control of reactive sputtering processes // Thin Solid Films, V. 491, 2005, 1-17 p.

26.Sun Y., Bell T., Kohosvary Z. The response of austenitic stainless Steels to low temperature plasma nitriding // Flis. J. Heat Treat. Metals. - 1999. -V.26. -№1. p.9-16.

27.Vafin R.K., Ramazanov K.N. Surface Modification of Tool Steel during Ion Nitriding in Magnetic Field // 10th International Conference on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows: Proceedings. Tomsk: Publishing House of the IOA SB RAS, 2010. 458^61 p.

28.Vanes S.E. The nitrotec surface treatment process // Met. and Mat. 1984. Vol.1 No. 4.P. 238-243.

29.Wahl G. Anwendung der sabstad - Nitrocorbueierung bei kombinierter Verschiess - und Korrosion // Z. Wirtch. Fert. 1982. Bd.77. №10. S.501-507.

30.Wasa K., Hayakawa S. // Jpn. Patent № 642.012, 1967.

31.Window B., Harding G. L. Ion-assisting magnetron sources: Principles and uses // J. Vac. Sci. Technol, V. 8, № 3, 1990, p. 1277-1282.

32.Window B., Harding G.I. Ion-assisted magnetron sources: Principles and uses // J.Vac.Sci.Technol., V. 8, № 3, 1990, p.1277-1282.

33.Yeom G.Y., Thornton J.A., Penfold A.S. Magnetic field design for cylindrical-post magnetron discharge sources // J.Vac.Sci.Technol., V.6, №6, 1988, 3156-3158p.

34.Zhang X.B., Xiao J.Q., Pei Z.L. et. al. Influence of the external solenoid coil arrangement and excitation mode of plasma characteristics and utilization in a dc-planar magnetron sputtering system // J.Vac.Sci.Technol., V.25, 2007, 209-214 p.

35.Zhang Z.L., Bell T. Structure and corrosion resistance of plasma nitratedstainless steel // Surface engineering. -1985 - v.l. -№2. -p. 131-136.

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

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

38.Александров В.А., Богданов К.В. Азотирование инструмента из высокохромистых ибыстрорежущих сталей // Упрочняющие технологии и покрытия. 2005. № 5. с. 14-20.

39.Арзамасов Б.Н. Семенов А.П., Кацура A.A., Горбов A.JL, Костюков В.В. Повышение износостойкости штампового инструмента ионным азотированием // Трение и износ. 1986. №4, С. 711-713.

40.Арзамасов Б.Н. Химико-термическая обработка металлов в активизированных газовых средах. М.: Машиностроение, 1979, 224 с.

41.Арзамасов Б.Н. Химико-термическая обработка сплавов в активизирован' ных газовых средах // Вестник машиностроения. 1986. №9, С. 49-53.

42.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.

43.Арзамасов Б.Н., Виноградов A.B., Велищанский A.B. Ионное азотирование сплавов // Новые сплавы и методы упрочнения деталей машин. М.: МВТУ, 1981. С. 105-117.

44.Арзамасов Б.Н., Панайоти Т.А. Перспективы и возможности ионного азотирования сплавов // 3- Собрание металловедов России: тезисы докладов - Рязань: МГЦНТИ, 1996. - 5 - 8.

45.Артемьев В.П., Шатинский В.Ф. Ускорение диффузии в металлах // 3- Собрание металловедов России: тезисы докладов Рязань: МГЦНТИ, 1996. - 27 - 28.

46.Артингер И. Инструментальные стали и их химико-термическая обработка: Справочник.-М.:, 1982.-312 с.

47.Арцимович Л.А. Элементарная физика плазмы. -М.: Атомиздат, 1969. -191

' с.

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

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

50. 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.

51.Банных, O.A. и д.р., Развитие азотирования в России -М.: Изд-во МГТУ им.

' Н.Э. Баумана, 1998. - 67 с.

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

53.Белоцкий A.B., Пермяков В.Г., Самсашок И.М. Некоторые особенности строения нитрида железа//В сб.: Металлофизика; Киев, вып. 38, 1971,с.73-75.

54.Биберман Л.М., Воробьев В.С, Якубов И.Т. Кинетика неравновесной низкотемпературной плазмы. М.: Наука, 1982, 375 с.

55.Бородин B.C., Коган Ю.М. Исследование разряда в полом катоде. // ЖТФ. -1966.-Т XXXVI.-Вып. 1.-С. 181-185.

56.Бородин B.C., Коган Ю.М., Лягущенко Р.Н. Исследование разряда в полом катоде -2. // ЖТФ. -1966. -Т XXXVI. -Вып. 7. -С. 1198-1201.

57.Бронштейн И.М., Фрайман Б.С. Вторичная электронная эмиссия. М.: Наука, 1969. 391 с.

58.Будилов В. В., Киреев Р. М., Рамазанов К. Н., Вафин Р. К. Способ азотирования в плазме тлеющего разряда. Патент на изобретение № 2409700, МПК -8 C23C8/36,C21D9/30 от 30.06.2009, Зс.

59.Будилов В. В., Киреев Р. М., Рамазанов К. Н., Вафин Р. К. Способ вакуумного ионно-плазменного азотирования изделий из стали. Патент на изобрете-

' ние №2418095, МПК - 8 C23C8/36,C21D9/30 от 29.06.2009, Зс.

60.Будилов В.В. Обеспечение эксплуатационных свойств деталей ГТД вакуумными ионно-плазменными методами обработки с учетом технологической наследственности. Диссертация на соискание доктора технических наук. -Уфа, 1994, 372 с.

6*1.Будилов В.В., Агзамов Р.Д., Рамазанов К.Н. Способ азотирования изделий в тлеющем разряде с эффектом полого катода. Патент на изобретение № 2276201, МПК 7, С23С8/36, С23С8/80 от 09.11.2004, 3 с.

62.Будилов В.В., Агзамов Р.Д., Рамазанов К.Н. Способ поверхностного упрочнения деталей. Патент на изобретение № 2275433, МПК 7, C21D1/09, C21D1/38 от 16.11.2004, 3 с.

63.Будилов В.В., Агзамов Р.Д., Рамазанов К.Н. Способ светлой закалки изделий в тлеющем разряде с эффектом полого катода. Патент на изобретение № 2277592, МПК 7, C21D1/06 от 12.07.2004, 3 с.

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

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

66.Будилов В.В., Рамазанов К.Н., Вафин Р.К. Влияние скрещенных электрических и магнитных полей на ионное азотирование в тлеющем разряде // Физика и химия обработки материалов. - Москва, - 2011. №6. С. 10-16.

67.Будилов В.В., Рамазанов K.PI., Вафин Р.К. Ионное азотирование инструментальных сталей с наложением магнитного поля // МиТОМ. - Москва, -2011. №7. С. 40-42.

68.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.

69.Варданян Э.Л., Киреев P.M., Рамазанов К.Н., Вафин Р.К., Ягафаров И.И., Валиев Р.Ш. Упрочнение штамповой оснастки комбинированной обработкой

в вакууме // Кузнечно-штамповое производство. - Москва, - 2011. №1. С. 28-32.

70.Вудраф Д., Делчар Т. Современные методы исследования поверхности. М.: Мир, 1989, 564 с.

71.Габович М.Д. Физика и техника плазменных источников ионов. -М.: Атомиздат, 1972, 356 с.

72.Геллер Ю.А. Инструментальные стали. М.: Металлургия, 1983. 527 с.

73.Герасимов А. Прогрессивные методы азотирования. - М. Машиностроение, 1985.-32 с.

74.Герасимов С.А. Прогрессивные методы азотирования. Университет технического прогресса в машиностроении. М.: Машиностроение, 1985, с. 32.

75.Герасимов С.А., Жихарев A.B., Березина Е.В. и др. Новые идеи о механизме образования структуры азотированных сталей // МиТОМ. 2004. №1. С. 13-17.

76.Голант В. Е. и др. Основы физики плазмы / В. Е. Голант, А. П. Жилинский, И. Е. Сахаров. -М.: Атомиздат, 1977, 384 с.

77.Голубев B.C., Пашкин C.B. Тлеющий разряд повышеного давления. -М.: Наука, 1990, 380 с.

78.Гуляев А.П. Металловедение - М.: Металлургия, 1986.544 с.

79.Гуляев А.П. Свойства и термическая обработка быстрорежущей стали. М.: ГНТИ, 1939. 159 с.

80.Данилин Б.С., Киреев В.Ю. Применение низкотемпературной плазмы для травления и очистки материалов. - М.: Энергоатомиздат, 1987, 264 с.

81.Елецкий A.B., Палкин JI.A., Смирнов Б.М. Явления переноса в слабо-ионизированной плазме. М.: Атомиздат, 1975, 336 с.

82.3емсков Г.В., Домбровская Е.В., Яркина В.Т., Гущин JI.K., Парфенов А.К. »

Интенсификация азотирования ультразвуком // МиТОМ, 1964, №1, с. 52. 83.3ипченко В.М. Новый метод низкотемпературной химико-термической обработки / Собрание металловедов России: тезисы докладов - Рязань: МГЦНТИ, 1996. - 20 23. 84.Каплун В.Е. Научные основы технологии упрочнения

, деталей машин и инструмента ионным азотированием в безводородных средах: Дис. докт. техн. наук, 1991, 398 с.

85. Качанов H.H. , Миркин Л.И. Рентгеноструктурный анализ. -М.: Машгиз, 1960.-215 с.

86.Кибальникова О.В., Махайлова A.M., Баскаков A.B. Влияние магнитного поля на азоти-рование сталей системы Fe-Ni-Cr // Физика и химия обработки материалов. -2002. -№3. с. 86-89

87.Коваль H.H. Источники низкотемпературной плазмы и электронных пучков на основе дуговых разрядов низкого давления с полым анодом / Диссертация

. в виде научного доклада на соискание ученой степени доктора технических наук. Томск, 2000, 74 с.

88.Коган Я.Д. Перспективы регулируемых процессов азотирования // Азотирование в машиностроении: сб. науч. тр. вып. 174-М.: МАДИ, 1979.-С. 14-26

89.Коган Я.Д. Перспективы регулируемых процессов газового азотирования // В кн. Азотирование в машиностроении. Труды МАДИ, 1979, вып. 174, 14-26.

90.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.

91.Крейндель Ю.Е., Пономарева Л.П., Пономарев В.П., Слосман А.И. Об азоти-

. ровании анода в тлеющем разряде // Электронная обработка материалов.

1984, №4, С. 32-34.

92. Кузьмичев А.И. Магнетронные распылительные системы. Кн. 1. Введение в физику и технику магнетронного распыления. - Киев: Аверс, 2008, 244 с.

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

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

95.Лахтин Ю. М. Низкотемпературные процессы химико-термической обра. ботки (состояние и перспективы развития //Азотирование в машиностроении:

сб. науч. тр. вып. 174 — М.: МАДИ, 1979, - С. 4 - 1 4 .

96.Лахтин Ю. М. Перспективы развития процесса азотирова-ния//Металловедение и термическая обработка металлов. - 1980. - №7. 3945.

97.Лахтии Ю. М. Современное состояние процесса азотирования // Металловедение и термическая обработка металлов. — 1993. — №7.

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

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

ЮО.Лахтин Ю. М., Коган Я. Д. Регулируемые процессы азотирования // Металловедение и термическая обработка металлов. 1978, №8, С. 12-15.

Ю1.Лахтин Ю. М., Коган Я. Д. Структура и прочность азотированных сплавов

• / Сер. под общ. ред. М. Л. Бернштейна, И. И. Новикова. -М.: Металлургия, 1982, 175 с.

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

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

Ю4.Лахтин Ю. М., Коган Я.Д. Азотирование стали - М.¡Машиностроение, 1976.-256 с.

Ю5Лахтин Ю. М., Крымский Ю. Н. Физические процессы при ионном азотировании // Защитные покрытия на металлах. Киев: Наукова думка, 1968. в. 2, С.225-229.

Юб.Лахтин Ю. М., Фетисова И. П. Высокотемпературное азотирование сталей аустенитного и ферритно-мартенситного класса // Металловедение и термическая обработка. М.: Машиностроение, 1971. Вып.7. С. 104-110.

Ю7.Лахтин Ю.М. Материаловедение. - М.: Машиностроение, 1993. - 448 с.

108.Месяц Г. А., Проскуревский Д. И. Импульсный электрический разряд в вакууме / Отв. ред. Г. А. Воробьев; АН СССР, Сиб. отд-ние, Ин-т сильноточ. электрон. -Новосибирск: Наука. -Сиб. отд-ние, 1984, 256 с.

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

1 Ю.Мухин B.C., Шустер Л.Ш. Износ инструмента и долговечность из авиационных материалов. -Уфа: УАИ, 1987, 215 с.

Ш.Новиков И.И., Строганов Г.Б., Новиков А.И. Металловедение, термообработка и рентгенография. -М.:МИСИС, 1994, 480с.

112.Киреев Р. М., Рамазанов К. Н., Вафин Р. К. Способ ионного азотирования стали. Патент на изобретение № 2413784, МПК - 8 C23C8/36,C21D9/30 от 30.06.2009, Зс.

ПЗ.Пастух И.М. Кинетика прикатодных процессов как фактор формирования энергетического спектра падающего потока // Вестник ТУП. Хмельницкий, 2004, №1, С. 53-64.

114.Пастух И.М. Методика обработки данных многофакторных моделей // Вестник ТУП. Хмельницкий, 2002, №6, С. 42-46.

115.Пастух И.М. Модификация металлов с применением азотирования в тлеющем разряде: состояние и перспективы // Проблемы трибологии. Хмельницкий, 2004, №3-4, С. 42-55.

Пб.Пастух И.М. Особенности технологии моделирования многофакторных закономерностей // Проблемы трибологии. Хмельницкий, 2004, №1, С.35-39

117.Пастух И.М. Процессы в вакуумно-диффузионных газоразрядных технологиях модификации поверхности сталей и сплавов // Вестник ТУП. Хмельниц-

' кий, 2000, №6, С. 124-135.

118.Пастух И.М. Теоретические положения энергетического спектра падающего потока в газоразрядных диффузионных технологиях // Вестник ТУП. Хмельницкий, 2004, №5, С. 19-35.

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

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

121 .Пастух И.М. Энергетический спектр падающего потока при азотировании в тлеющем разряде // Вестник ТУП. Хмельницький, 2005, №5,ч. 1,т. 1, С. 5-15.

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

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

124.Петрова Л.Г. Регулирование фазового состава азотированных слоев в многокомпонентных сплавах // МиТОМ. 2002. №4. С. 13-19.

125.Плещивцев М.В. Катодное распыление. -М.: Атомиздат, 1988, 343 с.

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

127.Райзер Ю. П. Физика газового разряда. -2-е изд., перераб. и доп. -М.:Наука,1992, 535с.

128.Райзер Ю.П. Основы современной физики газоразрядных процессов. -М.: Наука, 1980, 416 с.

129.Райзер Ю.П. Физика газового разряда. -М.: Высшая школа, 1987, 320 с.

130.Рамазанов К.Н., Вафин Р.К. Разработка способа ионного азотирования инструментальной стали XI2 в скрещенных электрических и магнитных полях //Вестник УГАТУ,-Уфа,-2011. Т. 15-№1 (41). С. 101-104.

131.Русаков A.A. Рентгенография металлов. М.: Атомиздат, 1977. 478 с.

132.Рябченко Е.В, Применение тлеющего разряда для диффузионного насыще-нияметаллов. // - Науч. тр. МАИ, 1971,вып.228, с.65-80.

133.Садовский В.Д. Магнитное поле и фазовые превращения в стали // МиТОМ. 1965. №7. С. 16-18.

134.Соловьев А. А., Сочугов Н. С., Оскомов К. В., Работкин С. В. Исследование характеристик плазмы несбалансированной магнетронной распылительной системы // Физика плазмы, Т. 35, № 5, 2009, р. 443-452.

135.Солодкин Г.А., Ионное азотирование деталей станков и режущего инструмента: Автореф. дас. канд. техн. наук. М., 1979. 18 с.

136.Струмилова Н.В. и др. Ионно-стимулированное легирование поверхности конструкционной стали // 6-th International Conference on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows, Tomsk, 2002. -401-404p.

137.Утевский JI.M. Дифракционная электронная микроскопия вметалловеде-нии. - М.: Металлургия, 1973. - 583 с.

138.Фан Дун-Ли Ионная химико-термическая обработка в КНР // МиТОМ. 1992. №6. С. 17-19.

139. Фетисов Г.П. и др. Материаловедение и технология металлов: учебник для вузов - М.: Высшая школа, 2000. - 638 с.

140.Фетисов Г.П., Карпман М.Г., Матюнин В.М. и др. Материаловедение и технология металлов: Учебник для вузов - М.: Высшая школа, 2000. - 638 с.

141.Чен Ф. Введение в физику плазмы. / Пер. с англ. -М.: Мир, 1987 - 210 с.

142.Чернетский A.B. Введение в физику плазмы. - М.: Атомиздат, 1969, 303 с.

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

9

О _

144.Шпис Г.-И. Вторая лекция Лахтинских мемориальных чтений // Металловедение и термическая обработка металлов. - 2000. - №5. - 417.