Микроструктура карбонитридного слоя
|
Продолжение табл. 18
|
Микроструктура карбонитридного слоя при всех режимах практически одинакова и состоит из двух зон. У поверхности диффузионного слоя расположена светлая нетравящаяся полоса - карбонитридная фаза, преимущественно состоящая из гексагонального нитрида железа, легированного углеродом (Fe3N, C). Толщина этой зоны зависит от температуры и времени выдержки. При выдержке 15 мин зона нитрокарбидов отсутствует. Максимальная толщина зоны (10-15 мкм) наблюдается после карбонитрирования по режиму: температура процесса 550570 °С, выдержка 30 мин. За зоной нитрокарбидов расположена травящаяся зона - тонкая смесь феррита, карбидов, нитридов, карбонитридов железа и легирующих элементов (вольфрама, ванадия, хрома, молибдена). Наибольшую толщину этого слоя (60-65 мкм) получают при температуре 550-570 °С и выдержке 30 мин. Зона основного металла представляет собой высоколегированный мартенсит отпуска и карбиды. На рис. 19 показана параболическая зависимость глубины 5 карбонитридного слоя от времени выдержки для сталей Р18, Р6М5, Р9К5; на рис. 20 - изменение микротвердости по глубине карбонитридного слоя в стали Р9К5. Для сталей других марок результаты карбонитрирования отличаются только абсолютными значениями величин.
Карбонитрирование намного повышает износостойкость быстрорежущей стали. Например, коэффициент трения сталей Р6М5 и Р9 благодаря карбонитри- рованию уменьшается в 2-3 раза. Стойкость сверл, фрез и режущего инструмента других видов после карбонитрирования увеличивается в 3-5 раз.