Вакуумно-активированное хромирование стали 20 в нанокристаллическом порошке

Abstract

В работе представлена структура и изменение микротвердости по глубине образцов из стали 20 после вакуумного активированного насыщения в нанопорошке хрома со средним размером частиц 22 нм. Химико-термическую обработку проводили при температурах Т = 1050, 1100, 1150 °С в течение 6 часов. В результате были получены поверхностные слои, состоящие из карбида хрома Cr₂₃C₆ с размером зерен ≈60 нм. Толщина покрытия изменялась от 30 до 300 мкм в зависимости от условий его образования. Максимальное значение микротвердости достигает 13 ГПа при формировании диффузионного слоя из нанопоршка и температуре обработки Т = 1050 °С.

У роботі представлена структура та зміна мікротвердості по глибині зразків із сталі 20 після вакуумного активованого насичення в нанопоршку хрому з середнім розміром часток 22 нм. Хіміко-термічну обробку проводили при температурах Т = 1050, 1100, 1150 °С впродовж 6 годин. В результаті були отримані поверхневі шари, що складаються з карбіду хрому Cr₂₃C₆ з розміром зерен ≈60 нм. Товщина покриття змінювалася від 30 до 300 мкм залежно від умов його створення. Максимальне значення мікротвердості досягає 13 ГПа при формуванні дифузійного шару з нанопоршка і температурі обробки Т = 1050 °С.

This research work presents the structure and the change in microhardness with depth of samples of steel 20 after vacuum saturation of the activated chromium nanopowders with average particle size of 22 nm. Chemical-thermal treatment was carried out at temperatures T = 1050, 1100, 11500 °C for 6 hours. As a result, the surface layers were obtained, consisting of chromium carbide Cr₂₃C₆ with grain size of ≈60 nm. The coating thickness varied from 30 to 300 mkm depending on the conditions of its formation. The maximum value of microhardness is up to 13 GPa in the formation of a diffusion layer of nanopowders and processing temperature T = 1050 °C.