АНАЛІЗ ТЕРМОДИНАМІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИ ОТРИМАННІ ПОКРИТІВ НА СТАЛЯХ, ПРАЦЮЮЧИХ В УМОВАХ КОКСОХІМІЧНОГО ВИРОБНИЦТВА
DOI:
https://doi.org/10.31319/2519-2884.33.2018.195Ключові слова:
математична модель, синтез, покриття, термодинаміка, алітування, шихтаАнотація
Мета роботи полягає в проведенні термодинамічного дослідження процесів отримання алітованих покриттів на конструкційні матеріали в умовах високотемпературного синтезу, що розповсюджується. Режим теплового самозаймання, що характеризується невеликою тривалістю, рекомендується використати замість традиційних способів хіміко-термічної обробки сплавів міді (азотування, хромування та ін.). Виконаний термодинамічний аналіз дозволяє змоделювати процес формування захисних алітованих покриттів в умовах розповсюджуючого високотемпературного синтезу. Основними з’єднаннями в газовій фазі в діапазоні температур 400-1600 К є: SiCl, SiCl2, SiCl3, SiCl4, SiI2, SiI3, АlI, АlI2, АlСl, АlСl2, СrСl2, СrF, СrF2, СrF4, ВF3, ТiCl2, ТiCl3, ТiCl4, та ін. Характерно, що в області температур 400-1600 К доля конденсованої фази падає, що пов’язано з випаром носіїв, що використовуються. Одночасно, починаючи з температури 800 К, відбувається розпад продуктів реакції, що підтверджує появу продуктів розпаду і різке збільшення кількості молей газу. Газоподібні продукти взаємодіють з елементами порошкової шихти (Аl, Si, В, Тi, W, Сr) і переводять їх в газову фазу (з’являються SiCl, SiCl2, SiCl3, SiCl4, SiI2, SiI3, АlCl, АlCl2, АlCl3, ВF3, СrF, СrF2, СrF4, ТiCl2, ТiCl3, ТiCl4, та ін.). Встановлено, що для отримання алітованих покриттів в якості активатора прийнятніше використовувати хлорид амонію і йод.
Посилання
Середа Б.П. Поверхневе зміцнення матеріалів: монографія / Б.П.Середа, Н.Є.Калініна, І.В.Кругляк. – Запоріжжя: Вид-во ЗДІА, 2004. – 230с.
Быкадорова Л.Б. Исследование алюмосилицирования и алюмохромирования меди и медных сплавов / Л.Б.Быкадорова // Защитные покрытия на металлах. – Киев: Наукова думка. – 1975. – Вып. 9. – С.122-125.
Удовицкий И.В. Механизм протекания при температурах близких к плавлению / И.В.Удовицкий // Физика твердого тела. – 1990. – Т. 32. – С.2515-2517.
Термодинамічний аналіз реакцій СВС-систем одержання багатокомпонентних силіційованих покриттів у режимі горіння / Б.П.Середа, І.В.Кругляк, Ю.О.Бєлоконь, Д.О.Кругляк // Металургія: наукові праці ЗДІА. – 2009. – Вип. 19. – С.67-72.
Гайдаенко А.С. Влияние технологических факторов на безопасность эксплуатации конструкций зданий и сооружений / Гайдаенко А.С. // Збірник наукових праць Українського інституту сталевих конструкцій імені В.М. Шимановського. – К.: Вид-во «Сталь». –2011. – Вип. 7. – С.96-102.
Термодинамические свойства индивидуальных веществ: справочное издание в 4-х т. / Л.В.Гурвич, И.В.Вейц, В.А.Медведев и др. – М: Наука, 1981. – С.1978-1982.
Sereda B. Aluminized Multifunctional Coating on Steel in SHS Condition. / B.Sereda, D.Sereda // Material science and technology. – Pittsburgh. Pennsylvania, USA. – 2014. – P.482-486.
Дифузійне хромоалітування попередньо хромованої сталі У8А / Т.В.Лоскутова, С.С.Левашов, І.С.Погребова [та ін.] // Фізико-хімічна механіка матеріалів «Проблеми корозії та протикорозійного захисту матеріалів».–Львів. – 2012. – С.250-255.
Лоскутова Т.В. Будова і захисні властивості комплексних хромотитаноалітованих дифузійних покриттів на сталі У8А / Т.В.Лоскутова // Наукові вісті НТУУ «КПІ. – 2015. – №6. – С. 38-46.
Жаростійкість і корозійна стійкість комплексних хромоалітованих покриттів на титановому сплаві ВТ6 / І.Я.Смокович, Т.В.Лоскутова, В.Г.Хижняк, І.С.Погребова // Наукові вісті НТУУ КПІ. – 2013/1. – С.84-88.
Jung Hwan Gyo et al., “Effect of Cr Addition on the Properties of Aluminide Coating Layers Formed on TiAl Alloys”. – Surface and Coatings Technol. – 2002. – Vol. 154. – PP.75-81.
Бахрунов К.К. Анализ свойств хромоалитированных покрытий на никелевых жаропрочных сплавах / К.К.Бахрунов // Ползуновский Вестник. – 2012 (1/1). – С.28-31.
К вопросу об эффективности многокомпонентных покрытий для жаропрочных сплавов / Абраимов Н.В., Шкретов Ю.П., ТерёхинА.М. [и др.] // Коррозия: материалы, защита. – 2005. – № 10 – С.10-13.
Применение ЭВМ для термодинамических расчетов металлургических процессов / [Синярев Г.Б., Ватолин Н.А.,Трусов Б.Г. и др.]. – М.: Наука, 1982. – 263с.
