Дослідження структури, властивостей та характеристик сталі 25Х17Н2Б-Ш після хіміко-термічної обробки

Abstract

Робота присвячена дослідженню структури, властивостей та характеристик сталі 25Х17Н2Б-Ш після хіміко-термічної обробки. Проведено критичний аналіз літературних джерел по темі роботи; проаналізувано умови роботи деталей, які виготовляються з даної сталі, і сформулювано основні вимоги до матеріалу. Зразки сталі 25Х17Н2Б-Ш були піддані комбінованій термічній обробці, яка включала відпал, гартування, обробку холодом та відпуск; призначено актуальну хіміко-термічну обробку сталі. Було підібрано оптимальний режим азотування при температурі 550 °C протягом 36 годин в середовищі дисоційованого аміаку. Додатково, в роботі визначено оптимальний ступінь дисоціації аміаку для забезпечення ефективного процесу азотування; досліджено структуру, властивості та характеристику сталі після ХТО. Максимальна товщина азотованого покриття спостерігається при ступенях дисоціації аміаку в межах 25-35%. Металографічний аналіз лунок зносу свідчить про абразивний характер зношування, де азотовані частинки матеріалу виступають як абразив, відокремлені від основи при випробуванні; розраховано економічну частину для пропонованого методу термічної обробки; визначено потенційні небезпеки на виробництві, індивідуальні та загальні засоби безпеки та охорону навколишнього середовища.

The work is devoted to the study of the structure, properties and characteristics of steel 25X17N2B-Sh after chemical and thermal treatment. A critical analysis of literary sources on the topic of the work was carried out; the working conditions of the parts made of this steel were analyzed, and the main requirements for the material were formulated. Steel samples 25Х17Н2Б-Ш were subjected to combined heat treatment, which included annealing, hardening, cold treatment and tempering; actual chemical and thermal treatment of steel is prescribed. The optimal mode of nitriding at a temperature of 550 °C for 36 hours in an environment of dissociated ammonia was selected. In addition, the optimal degree of ammonia dissociation to ensure an effective nitriding process is determined in the work; the structure, properties, and characteristics of steel after HRT were investigated. The maximum thickness of the nitrided coating is observed at degrees of ammonia dissociation in the range of 25-35%. Metallographic analysis of wear pits indicates the abrasive nature of wear, where nitrided material particles act as an abrasive, separated from the base during testing; the economic part for the proposed heat treatment method is calculated; potential hazards at work, individual and general safety measures and environmental protection are determined.