Связь между структурами аустенита и силицида

Связь между структурами аустенита и силицида выражается не только в со-отношении размеров их зерен. Само распределение зерен по размерам оказывается идентичным для подложки и покрытия. Больший разброс размеров зерен в случае меньшей скорости нагрева характерен как для аустенита, так и для образующегося на нем слоя. Рассмотренные результаты получены при температуре силицирования 1000° С. С повышением температуры прямая зависимость между диаметром зерен слоя и сердцевины нарушается. На мелкозернистом аустените (3000° С/с) вырастает более крупнозернистый слой. По-видимому, мелкие зерна легкоплавкого силицида при высоких температурах растут быстрее, чем зерна аустенита.

Сравнение структуры диффузионных слоев, полученных ца разных сталях, целесообразно проводить с учетом соответствующих различий в структуре аустенита.

В случае печного нагрева до 1000° С близкие размеры имеют зерна как аустенита, так и силицированного слоя на сталях 45 и У8, причем в диапазоне исследованных выдержек зерна слоя значительно мельче, чем зерна аустенита. Эти результаты свидетельствуют о роли, которую играет структура аустенита в формировании диффузионного слоя. На подложках различного химического состава, имеющих почти одинаковые размеры зерен, растут слои с одинаковым зерном. Быстрый нагрев нарушает эти структурные соотношения. Хотя электронагрев измельчает аустенит стали У8 сильнее, чем стали 45 (в начальный момент), более крупнозернистый слой получается на стали У8. На более мелкозернистой подложке может легче осуществляться собирательный рост зерен в плоскости, параллельной насыщаемой поверхности. Рост зерен в направлении, нормальном к этой поверхности, может тормозить оттесненный под слой углерод. Влияние на рост зерен может оказать также пористость. Малочисленные круглые поры в слое стали У8 не являются серьезным препятствием растущим зернам слоя. Сравнение структуры диффузионных слоев на сталях 45 и У8 при температуре силицирования 1100° С приводит к аналогичным выводам. Несколько иное соотношение в размерах зерен этих слоев наблюдается при обычном печном нагреве. После нагрева в печи (0,1° С/с) зерна аустенита стали У8 в 1,5 раза мельче зерен стали 45. Приблизительно такое же соотношение наблюдается и для зерен слоя на этих сталях (после выдержки 60 с). После быстрого нагрева зерна аустенита с большим содержанием углерода (сталь У8) измельчаются больше.

Дополнительная информация: перед покрытием поверхности объекта защитным слоем солевые загрязнения удаляются, чтобы не была нарушена технология нанесения покрытия. Для точного определения наличия солей успешно используется Elcometer 130, который позволяет быстро и просто измерить уровень растворимых солей на поверхности.