Хижняк В.Г. Комплексні зносостійкі покриття на основі тугоплавких сполук титану та хрому / В.Г. Хижняк, А.І. Дегула, Т.В. Лоскутова, Н.А. Курило // Проблеми тертя та зношування. –Київ.- 2008.- №49, Том 2. -С. 66-70.

В.Г. Хижняк, д.т.н., проф.
Т.В. Лоскутова, к.т.н., ст. викл.
А.І. Дегула, аспірант
Н.А. Курило, аспірант

КОМПЛЕКСНІ ЗНОСОСТІЙКІ ПОКРИТТЯ НА ОСНОВІ ТУГОПЛАВКИХ СПОЛУК ТИТАНУ ТА ХРОМУ
Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут»
DegA81@bigmir.net
Kurilo_Nadezhda@meta.ua
 
Вивчено будову та деякі властивості захисних покриттів за участю титану та хрому на сталях У8А та Х12М і твердому сплаві ВК8. Встановлено фазовий та структурний склад отриманих одно та двокомпонентних покриттів. Визначено мікротвердість карбідних шарів і коефіцієнт збільшення стійкості при поздовжньому різанні.

Сутність проблеми. В інструментальній промисловості широке застосування отримали інструментальні, швидкоріжучі сталі та тверді сплави.
Карбідні покриття, нанесені на їх поверхню, суттєво підвищують надійність та довговічність інструменту. Відомо, що найбільш високий комплекс властивостей може бути досягнутий при формуванні багатошарових покриттів, при експлуатації яких кожний шар або фазова складова виконують  свої функції.
Незважаючи на значне накопичення експериментального матеріалу з багатокомпонентних дифузійних покриттів [1] механізм їх формування та склад вивчені недостатньо, а отримані дані часто мають протиречивий характер. Склад отриманих покриттів в значній мірі залежить від способу нанесення та його температурно-часових умов.
Способи отримання захисних покриттів можна розділити на дві групи - фізичні і хімічні. До останніх відносяться методи хіміко-термічної обробки, що відрізняються простотою технологічного обладнання та високою якістю покриттів.

Хижняк В.Г. Диффузионные комплексные покрытия с добавкой титана на твёрдых   сплавах  ВК8  и  Т15К6  / В.Г. Хижняк,  Ю.М. Помарин,  А.І.  Дегула,  О.Д. Смиян // Современная электрометаллургия. –Киев.- 2008.- №2(91). -С. 52-55.

Диффузионные комплексные покрытия с участием титана на твердых сплавах ВК8 и Т15К6.

Помарин Ю. М., Хижняк В. Г., Дегула А.И., Смиян О.Д.

Приведены результаты исследований фазового и химического составов, структуры, микротвердости комплексных покрытий на основе карбида титана с участием хрома, азота, кислорода на твердых сплавах ВК8 и  Т15К6. Показано, что в зависимости от способа диффузионного насыщения на поверхности твердых сплавов формируются многослойные карбидные (Cr23C6, TiC) либо карбооксидные (TiC, Ti_XO) покрытия. Установлено повышение стойкости многогранных не перетачиваемых пластин с комплексными покрытиями при резании по сравнению с серийными в 1.4-13.5   раз.

Ключевые слова: диффузионные покрытия, карбид, нитрид, оксид, титан, хром, твердые сплавы, стойкость при резании.

Diffusive complex coverages with participation titan on the hard alloys of ВК8 and Т15К6.
Pomarin Y. M., Khizhnyak V.G.,  Degula A.I., Smiyan O.D.

The results of researches of phase and chemical compositions, structures, are resulted, to mikrohardness of complex coverages on the basis of carbide of titan with participation a chrome, nitrogen, oxygen on the hard alloys of ВК8 and  Т15К6. It is shown that depending on the method of diffusive satiation on the surface of hard alloys a multi-layered carbide (Cr23C6, TIC) is formed or carbooxide (TIC, Ti_ХO) coverages. The increase of firmness of many-sided not sharpens plates is set with complex coverages at cutting as compared to serial in 1.4-13.5   times.

Keywords: diffusive coverages, carbide, nitride, oxide, titan, chrome, hard alloys, firmness at cutting.

Хижняк  В.Г.  Хімізм і  термодинаміка  процесу  титанохромування  сталей  /  В.Г. Хижняк, Т.В. Лоскутова, М.М. Бобіна, А.І. Дегула // Наукові вісті. НТУУ«КПІ». -2008.- №1(57). -С.71-75.

В.Г.Хижняк , Т.В.Лоскутова , М.М.Бобіна , А.І.Дегула

Хімізм та термодинаміка процесу титанохромування сталей

Вступ

Карбідні покриття, нанесені на поверхню сталей та твердих сплавів суттєво підвищують надійність та довговічність деталей машин та інструменту. Відомо, що найбільш високий комплекс властивостей може бути досягнутий при формуванні багатошарових або гетерогенних покриттів, в яких кожний шар або фазова складова виконують  при експлуатації свої функції [1].
Відомо, що карбід титану ТіС має високі значення мікротвердості, міцності, але високі значення мікрокрихкості і порівняно низьку жаростійкість [2,3]. В той же час карбіди хрому, поступаючись ТіС по характеристикам міцності, перевищує його саме з точки зору  мікрокрихкості, гарячої твердості [2] та жаростійкості.
Таким чином, певний інтерес викликає можливість створення багатошарових, гетерогенних покриттів, в якому поєднаються переваги як карбідів титану, так і карбідів хрому. Отримати такі покриття можливо послідовним хромуванням та титануванням вуглецевих сталей та твердих сплавів.  

Сігова В.І. Термодинамічні умови отримання комплексних покриттів / В.І. Сігова, В.Г. Хижняк, А.І. Дегула // Вісник СумДУ. Технічні науки.-2007.- №2.-С. 63-67.

ТЕРМОДИНАМІЧНІ УМОВИ ОТРИМАННЯ КОМПЛЕКСНИХ ПОКРИТТІВ

В.І. Сігова к.т.н. професор, СумДУ
В.Г. Хижняк д.т.н. професор, НТУУ«КПІ»
А.І. Дегула, НТУУ«КПІ»

  В даній роботі проаналізовані термодинамічні умови закритих реакційних систем за участю карбідоутворюючих елементів хрому та титану, а також виявлено залежність впливу вихідних компонентів на парціальний тиск хлоридів перехідних металів. Показано можливість використання отриманих даних для прогнозування фазового складу багатокомпонентних покриттів.

Вступ

В сучасному виробництві, з метою збереження енергетичних та матеріальних затрат, постає питання про підвищення працездатності деталей та інструментів.
Як відомо, більшість експлуатаційних властивостей залежить від стану поверхневого шару виробів, що дозволяє говорити про значну роль хіміко-термічної обробки у вирішенні цього питання. При формуванні захисних покриттів змінюється хімічний, фазовий та структурний склад поверхні сталей, що дозволяє підвищити твердість, міцність, зносостійкість та жаростійкість [1].
В хіміко-термічній обробці для нанесення на поверхню металів та сплавів карбідних покриттів, широко використовують хлоридні газові середовища [2]. Серед відомих типів покриттів перспективними є дифузійні шари на основі карбідів хрому та титану, які відрізняються високим комплексом властивостей. Слід зазначити, що одночасне насичення двома металами дозволяє отримати комплексні карбідні покриття, що поєднують позитивні якості однокомпонентних.

Хижняк В.Г. Будова та зносостійкість покриттів за участю титану та хрому на твердих сплавах ВК8 та Т15К6 / В.Г. Хижняк, А.І. Дегула, М.В. Карпець // Проблеми тертя та зношування: науково-технічний збірник.- №48. –Київ, -2007. -С. 169-174.

В.Г. Хижняк, д-р техн. наук, проф.,
А.І. Дегула, асп.
М.В. Карпець, д-р ф-м наук

Будова та зносостійкість покриттів за участю титану та хрому на твердих сплавах ВК8 та Т15К6.

Національний технічний університет України
„Київський політехнічний інститут”

   В статті наведені результати досліджень фазового і хімічного складу, структури, мікротвердості комплексних покриттів на основі карбіду титану та карбіду хрому на твердих сплавах ВК8 і Т15К6. Показано, що залежно від способу дифузійного насичення на поверхні твердих сплавів формуються багатошарові карбідні (Cr23C6, TIC) покриття. Визначено зносостійкість твердих сплавів без покриття та після хромування та хромотитанування.

   Сутність проблеми.   Тонкі, тверді покриття на основі карбідів, нітридів перехідних металів 4-6 груп періодичної системи на поверхні багатогранних твердосплавних непереточуваних пластин сприяють підвищенню працездатності інструменту, розширенню сфер його використання, зростанню продуктивності праці при різанні [1,2]. Наведені сполуки наносять на інструмент методами хімічного осадження з газової фази, фізичного осадження, а також методами хіміко-термічної обробки. Можна вважати що можливості комплексних покриттів за участю карбіду  титану до кінця невичерпні. А процес хромотитанування дозволяє підвищити адгезію карбідного шару з основою, що в свою чергу сприяє підвищенню працездатності ріжучого інструменту [ 1 ].
   В роботі наведені результати досліджень фазового та хімічного  складу, структури комплексних покриттів на основі карбіду хрому,  карбіду титану на твердих сплавах ВК8 та Т15К6. Також зроблено порівняльну характеристику зносостійкості сплавів без покриття та після титанування та хромотитанування.

  Отримані в роботі дані по будові та властивостям багатошарових покриттів дозволяють коректно підійти до розробки нових способів дифузійного насичення твердих сплавів групи  ВК і ТК.

Дегула А.І. Будова та зносостійкість карбідних та нітридних покриттів титану, ванадію та хрому на сталі У8А / А.І. Дегула, Н.А. Курило, В.Г. Хижняк // Наукові нотатки: міжвузівський збірник. Випуск №20.- Луцьк, -2007. - С.130-133.

Дегула А.І., Курило Н.А., Хижняк В.Г
Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут»

БУДОВА ТА ЗНОСОСТІЙКІСТЬ КАРБІДНИХ ТА НІТРІДНИХ ПОКРИТТІВ ТИТАНА, ВАНАДІЯ ТА ХРОМА НА СТАЛІ У8А.

Дегула А.І., Курило Н.А., Хижняк В.Г. Будова та зносостійкість карбідних та нітрідних покриттів титана, ванадія та хрома на сталі У8А.
Досліджено будову, механічні властивості карбідних покриттів за участю титана, ванадія і хрома на сталі У8А. Методом кінетичної мікротвердості визначено мікроміцність, мікрокрихкість покриттів, встановлена їх адгезія з основою.
Наведені порівняльні експериментальні данні зі зносостійкості вихідної сталі У8А і сталі з карбідними покриттями в різних умовах тертя: тертя ковзання без змащування з попередньою і без попередньої притирки поверхонь, терті закріпленим абразивом. Встановлено, що карбідні та нітридні  покриття підвищують зносостійкість сталі У8А в 1,5-20,0 разів.

Дегула А.И., Курило Н.А., Хижняк В.Г. Строение и износостойкость карбидных и нитридных покрытий титана, ванадия и хрома на стали У8А.
Исследованы строение, механические свойства карбидных покрытий с участием титана, ванадия и хрома на стали У8А. Методом кинетической микротвердости определены микропрочность, микрохрупкость покрытий, установлена их адгезия с основой.
Приведены сравнительные экспериментальные данные по износостойкости исходной стали У8А и стали с карбидными покрытиями в разных условиях трения: трении скольжения без смазки с предварительной и без предварительной притирки поверхностей, трении закрепленным абразивом. Установлено, что карбидные покрытия повышают износостойкость стали У8А в 1,5-20,0 раз.

A.I. Degula, N.A. Kurilo, V.G. Hignyak. Structure and wearproof of carbide and nitride coverages of titan, vanadium and chrome on the steel У8А.
Explored structure, mechanical properties of carbide coverages with participation of titan, vanadium and chrome on the steel У8А. By the method of kinetic mikrohardness certain mikrodurability, mikrofragility of coverages, their adgezyya with basis is set.
Comparative experimental information is resulted on wearproof of the initial steel У8А and became with carbide coverages in different terms of friction: friction of sliding without greasing with preliminary one and without the preliminary grinding in of surfaces, friction by the fastened abrasive. It is set that carbide coverages promote wearproof became У8А in 1,5-20,0 times.