д.т.н., профессор кафедры термообработки и физики металлов
Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Chair of Phy sics and Heat Treatment of Metals
Методами спектрального химического и микрорентгеноспектрального анализов, а также методом спектрального анализа тлеющего разряда (GD-OES), позволяющим определять концентрации элементов послойно, исследованы особенности процесса азотирования технического сплава Fe – 3 % Si в интервале температур 500 – 1000 °С. Азотирование проводилось с использованием оригинальной установки, в которой инертный газ-носитель (95 % N2 + 5 % H2 ) насыщался парами NH3 , проходя через водный раствор последнего. Установлены оптимальные параметры процесса азотирования. При азотировании сплава Fe – 3 % Si после обезуглероживающего отжига основное количество азота находится в подповерхностном слое материала за зоной внутреннего окисления в виде дисперсной фазы Si3N4 . Повышение азотирующего потенциала атмосферы приводит к формированию в зоне внутреннего окисления аустенита, что ухудшает формирование электроизоляционного покрытия при последующей обработке. В процессе высокотемпературного отжига при нагреве ранее азотированного сплава Fe – 3 % Si наблюдается уменьшение концентрации азота. Перед началом процесса аномального роста зерен остаточное количество азота соответствует концентрации алюминия в материале.
Nitriding of the Fe – 3 % Si alloy was studied by spectral chemical analysis and scanning electron microscopy with local X-ray analysis. In-depth chemical composition was determined by glow discharge optical emission spectrometry (GD-OES). The process has been studi ed in the 500 – 1000 °C temperature range. Nitriding was performed in the proprietary system using (95 % N2 + 5 % H2 ) inert carrier gas ammoniated by passing through NH3 aqueous solution. Parameters of the nitriding were optimized. Nitriding of the Fe – 3 % Si alloy was performed after decarburization annealing. Most of nitrogen in the form of disperse Si3N4 phase is located in the near-surface region just after the inner oxide layer. Increasing the nitriding potential caused the austenite formation in the internal oxidation layer that should impair the insulating coating formation in the subsequent processing. The nitrogen content in the nitrided Fe – 3 % Si alloy decreased during the high temperature annealing; the remaining nitrogen content became equal to the aluminum content right before the beginning of abnormal grain growth.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.