It is shown that the existing chromizing processes are characterized by a number of shortcomings. It is proposed to use the microarc thermochemical treatment technology to form a carbide coating on the material surface. Thermodynamic calculations on the reducing reactions of chromium oxide which is the diffusion source are made. It is revealed that the most probable reaction behavior is the chromium oxide reduction by methane and carbon with the formation of atomic chrome, and a consistent formation of Cr3C2, Cr7C3, and Cr23C6 carbides with an increase in temperature. The obtained results are checked through experiments. As a result of the hardening processing, a surface layer on the basis of chromium carbides with the depth of 20–25 microns is produced under which there is a carbonized area of eutectoid concentration, followed by a baseline ferrite-pearlitic structure.
Показано, что существующие процессы диффузионного хромирования характеризуются рядом недостатков. Предложено использование технологии микродуговой химико-термической обработки для формирования карбидного покрытия на поверхности материала. Проведены термодинамические расчёты реакций восстановления оксида хрома, являющегося источником диффузанта. Выявлено, что наиболее вероятно протекание реакций восстановления оксида хрома метаном и углеродом с образованием атомарного хрома, а также последовательным по мере возрастания температуры нагрева образованием карбидов Cr3C2, Cr7C3 и Cr23C6. Осуществлена экспериментальная проверка полученных результатов. В результате упрочняющей обработки получен поверхностный слой на основе карбидов хрома глубиной 20–25 мкм, под которым расположена науглероженная зона эвтектоидной концентрации, а далее — исходная ферритно-перлитная структура.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.