Азотирование стали 40х13 в плазме высокочастотного разряда

В процессе исследования были получены данные о структурных и функциональных свойствах стали 40х13 после процесса высокочастотного азотирования в Ar+N2+H2 среде, выявлено влияние потенциала смещения на свойства стали.
В результате работы показано, что в смеси аргона, азота и провести высокочастотное плазменное азотирование с получением глубокой диффузионной зоны. Проведено исследование кристаллической структуры в зависимости от амплитуды потенциала смещения. Исследовано влияние потенциала смещения на шероховатость поверхности, микроструктуру образцов. Оценена износостойкость покрытий. Определенно влияние амплитуды потенциала смещения на коррозионную стойкость образцов из стали 40х13.

Введение ……………………………………………………………………………………………………………………………… 13
Раздел 1. Азотирование …………………………………………………………………………………………………….. 15
1.1 Азотирование сталей: описание процесса и методы азотирования ………………………………… 15
1.3 Высокочастотное азотирование …………………………………………………………………………………… 24
1.4 Влияние параметров ионно-плазменного азотирования на структурные и функциональные
свойства сталей ………………………………………………………………………………………………………………… 26
1.4.1 Влияние температуры ионно-плазменного азотирования на структурные и
функциональные свойства сталей …………………………………………………………………………………….. 26
1.4.2 Влияние времени ионно-плазменного азотирования на структурные и
функциональные свойства сталей …………………………………………………………………………………….. 33
1.3.3 Влияние состава смеси газов на структурные и функциональные свойства сталей . 34
1.4.4 Влияние рабочего давления при азотировании на структурные и функциональные
свойства сталей ………………………………………………………………………………………………………………… 35
1.3.5 Влияние величины потенциала смещения на изделии на структурные и
функциональные свойства сталей …………………………………………………………………………………….. 37
Раздел 2. Экспериментальные методы и оборудование …………………………………………………………. 40
2.1 Лабораторная установка ……………………………………………………………………………………………… 40
2.2 Индуктивно−связанный источник плазмы РПГ−128 …………………………………………………….. 42
2.3 Методика пробоподготовки подложек …………………………………………………………………………. 43
2.4 Метод анализа морфологии поверхности …………………………………………………………………….. 44
2.5 Анализ кристаллической структуры образцов ……………………………………………………………… 45
2.6 Изучение микроструктуры поверхности ………………………………………………………………………. 48
2.7 Изучение микротвёрдости образцов …………………………………………………………………………….. 49
2.6 Исследование износостойкости образцов …………………………………………………………………….. 50
2.8 Определение коррозионной стойкости ………………………………………………………………………… 51
3 Экспериментальная часть …………………………………………………………………………………………………. 53
3.1 Режимы азотирования образцов …………………………………………………………………………………… 53
3.2 Исследование кристаллической структуры ………………………………………………………………….. 54
3.3 Микроструктура поверхности ……………………………………………………………………………………… 57
3.4 Шероховатость поверхности ……………………………………………………………………………………….. 60
3.5 Исследование твердости образцов по глубине ……………………………………………………………… 62
3.5 Изучение изностойкости ……………………………………………………………………………………………… 63
3.6 Коррозионная стойкость ……………………………………………………………………………………………… 64
Заключение …………………………………………………………………………………………………………………………. 69
Раздел 4. Финансовый менеджмент, ресурсосбережение и ресурсоэффективность ………………… 70
Введение ………………………………………………………………………………………………………………………….. 70
4.1. Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения научных исследований
с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения ……………………………………………………. 70
4.1.1. Потенциальные потребители результатов исследования …………………………………….. 70
4.1.2 Анализ конкурентных технических решений ……………………………………………………… 71
4.2 SWOT-анализ ……………………………………………………………………………………………………….. 72
4.3 Планирование научно-исследовательских работ …………………………………………………… 73
4.3.1 Структура работ в рамках научного исследования ……………………………………………… 73
4.3.2 Определение трудоемкости выполнения работ ………………………………………………….. 73
4.3.3 Разработка графика проведения исследования ……………………………………………………. 74
4.4 Бюджет научно-технического исследования………………………………………………………….. 77
4.4.1 Расчет материальных затрат НТИ ………………………………………………………………………. 77
4.4.2 Расчет затрат на специальное оборудование для научных работ …………………………. 78
4.4.3 Основная заработная плата исполнителей темы ………………………………………………….. 79
4.4.4 Дополнительная заработная плата исполнителей темы ……………………………………….. 81
4.4.5 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) …………………………… 81
4.4.6 Накладные расходы……………………………………………………………………………………………. 82
4.4.6 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта …………………… 82
4.5 Определение ресурсной (ресурсосберегающей) эффективности исследования ……………… 83
4.5.1 Интегральный показатель ресурсоэффективности ………………………………………………. 83
4.5.2 Интегральный показатель эффективности вариантов исполнения разработки ……… 84
Выводы по разделу «Финансовый менеджмент, ресурсосбережение и ресурсоэффективность» 86
Раздел 5 Социальная ответственность …………………………………………………………………………………. 87
Введение ……………………………………………………………………………………………………………………………… 87
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ………………………………….. 88
5.1.1 Специальные (характерные для рабочей зоны исследователя) правовые нормы
трудового законодательства ……………………………………………………………………………………………… 88
5.1.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны исследователя …………. 88
5.2 Производственная безопасность ……………………………………………………………………………………… 90
5.2.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов ……………………………………………… 91
5.3 Экологическая безопасность …………………………………………………………………………………………… 99
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ………………………………………………………………………. 100
Выводы по Разделу 5 Социальная ответственность ……………………………………………………………. 103
Список литературы ……………………………………………………………………………………………………………. 104
Приложение A …………………………………………………………………………………………………………………… 111