THERMODYNAMIC ANALYSIS OF REACTIONS IN THE PROCESS OF MICRO-ARC STEEL CHROMINGTHERMODYNAMIC ANATHERMODYNAMIC ANALYSIS OF REACTIONS IN THE PROCESS OF MICRO-ARC STEEL CHROMINGLYSIS OF REACTIONS IN THE PROCESS OF MICRO-ARC STEEL CHROMING
Abstract
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.
Keywords
About the Authors
Victor Nikolayevich PustovoytRussian Federation
Yury Markovich Dombrovskiy
Russian Federation
Makar Stepanovich Stepanov
Russian Federation
References
1. Электрохимико-термическая обработка металлов и сплавов / И. Н. Кидин [и др.]. — Москва : Металлургия, 1978. — 320 с.
2. Химико-термическая обработка металлов и сплавов: справ. / Г. В. Борисёнок [и др.]. — Москва : Металлургия, 1981. — 424 с.
3. Лахтин, Ю. М. Химико-термическая обработка металлов / Ю. М. Лахтин, Б. Н. Арзамасов. — Москва : Металлургия, 1985. — 256 с.
4. Теория и технология химико-термической обработки / Л. Г. Ворошнин, О. Л. Менделеева, В. А. Сметкин. — Москва : Новое знание, 2010. — 304 с.
5. Диффузионные карбидные покрытия / В. Ф. Лоскутов [и др.]. — Киев : Тэхника, 1991. — 168 с.
6. Домбровский, Ю. М. Новые аспекты химико-термической обработки металлов в порош-ковых средах / Ю. М. Домбровский, М. С. Степанов // Вестн. Дон. гос. техн. ун-та. — 2011. — Т. 11, № 8 (59), вып. 1. — С. 1217–1221.
7. Домбровский, Ю. М. Выбор углеродсодержащей порошковой среды для микродуговой цементации металлических изделий / Ю. М. Домбровский, М. С. Степанов // Вестн. Дон. гос. техн. ун-та. — 2013. — № 3–4 (72–73). — С. 27–32.
8. Домбровский, Ю. М. Микродуговая цементация стальных изделий в порошковых средах / Ю. М. Домбровский, М. С. Степанов // Упрочняющие технологии и покрытия. — 2013. — № 12. — С. 25–29.
9. Электроискровое легирование металлических поверхностей / А. Е. Гитлевич [и др.]. — Кишинёв : Штиинца, 1985. — 196 с.
10. Теория и технология производства ферросплавов / М. И. Гасик, Н. П. Лякишев, Б. И. Емлин. — Москва : Металлургия, 1988. — 784 с.
11. Петрищев, А. С. Термодинамический анализ в системе Cr–O–C применительно к техно-логии металлизации хромосодержащего металлооксидного сырья / А. С. Петрищев, С. М. Григорьев, И. В. Прус // Науч. тр. Донец. нац. техн. ун-та. Серия: Металлургия. — 2011. — Вып. 13. — С. 28–33.
12. Meegoda, J. N. Conversion of Chromium Ore Processing Residue to Chrome Steel / Jay N. Meegoda, Wiwat Kamolpornwijit, Zhengbo Hu. Newark: New Jersey Institute of Technology, 2007. — 49 p.
13. Морачевский, А. Г. Термодинамические расчёты в металлургии / А. Г. Морачевский, И. Б. Сладков. — Москва : Металлургия, 1985. — 136 с.
Review
For citations:
Pustovoyt V.N., Dombrovskiy Yu.M., Stepanov M.S. THERMODYNAMIC ANALYSIS OF REACTIONS IN THE PROCESS OF MICRO-ARC STEEL CHROMINGTHERMODYNAMIC ANATHERMODYNAMIC ANALYSIS OF REACTIONS IN THE PROCESS OF MICRO-ARC STEEL CHROMINGLYSIS OF REACTIONS IN THE PROCESS OF MICRO-ARC STEEL CHROMING. Vestnik of Don State Technical University. 2014;14(3):118-126. (In Russ.) https://doi.org/10.12737/5701