Структура диффузионного слоя, образующегося при вакуумном активированном насыщении твердого сплава ВК-15 в нанопорошке хрома

Abstract

В работе исследовали влияние размера частиц хрома на структуру и свойства защитного слоя на поверхности твердого сплава ВК-15, полученного вакуумным активированным насыщением. Этот процесс проводили в хроме с размером частиц 0.2 ÷ 2 мм (КП) и нанопорошке (НП), который имеет средний размер частиц 22 нм, при температуре насыщения Т = 1050, 1100 и 1150 °С в течение 6 часов. Эту химико-термическую обработку проводили, используя в качестве активатора хлористый натрий, остаточное давление в течение процесса не превышало 0.066 Па. При хромировании в НП были получены покрытия, которые состоят из карбидовCr₂₃C₆ и Cr₇C₃, размер зерен которых лежит в интервале 50 ÷ 74 нм в зависимости от условий формирования защитного слоя. Структура покрытий, полученных при температуре Т = 1150 °С, имеет сложное строение, толщина защитного слоя достигает 110 мкм.

В роботі досліджували вплив розміру часток хрому на структуру і властивості захисного шару на поверхні твердого сплаву ВК-15, отриманного вакуумним активованим дифузійним насиченням. Цей процес проводили в хромі з розміром часток 0.2 ÷ 2 мм (КП) і нанопорошку (НП), що має середній розмір часток 22 нм, при температурі насичення Т = 1050, 1100 і 1150 °С впродовж 6 годин. Цю хіміко-термічну обробку проводили, використовуючи як активатор хлористий натрій, залишковий тиск впродовж процесу не перевищував 0.066 Па. При хромуванні в НП були отримані покриття, що складаються з карбідів Cr₂₃C₆ та Cr₇C₃, розмір зерен яких лежить в інтервалі 50 ÷ 74 нм залежно від умов формування захисного шару. Структура покриттів, отриманих при температурі Т = 1150 °С, має складну будову, товщина захисного шару досягає 110 мкм.

In the work we investigated influence of particle size of chromium on the structure and properties of the protective layer on the surface of hard alloy VK-15, that was obtained by vacuum activated saturation. This process was carried out in chrome with a particle size of 0.2 ÷ 2 mm (CP) and nanopowders (NP), which has an average particle size of 22 nm. The saturation temperature was T = 1050, 1100 and 1150 °C during 6 hours. This chemical-thermal treatment was carried out with sodium chloride as an activator. The residual pressure during the process did not exceed 0.066 Pa. During plating in nanopowders there were obtained coatings. This coatings consisted of carbides. And grain size of this coatings was in the range of 50 ÷ 74 nm and depended on the conditions of formation of the protective layer. The structure of the coatings obtained at T = 1150 °C, had a complex structure and the thickness of the protective layer reached 110 mkm.