Details

Данная работа посвящена исследованию причины образования дефек-та типа «темная составляющая» при проведении нитроцементации и разра-ботке рекомендаций для его исключения. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1 Литературный анализ видов дефектов, возникающих при нитроце-ментации; 2 Металлографический анализ дефекта типа «темная составляющая»; 3 Анализ технологической цепочки при проведении химико-термической обработки на предприятии; 4 Разработка рекомендаций. Работа проводилась на авиационном предприятии, где изготавлива-лись детали и образцы, производились металлографические исследования. Таким образом, были установлены причины образования дефектов типа «темная составляющая» и разработаны мероприятия по их устранению. Анализ морфологии дефекта в сравнении с литературными данными пока-зал, что его образование связано с окислительными процессами, происхо-дящими во время нитроцементации и закалки. Первоначальная гипотеза о наличии окислителя в технологической среде, а именно не герметичности печи в ко-торой производился процесс нитроцементации, а также плохого раскисле-ния закалочной ванны, на образование дефекта подтвердилась. Однако про-верка другой гипотезы – об устранении дефекта путем изменения темпера-турного режима нитроцементации и очистки расплава солей – полностью не подтвердилась: дефект уменьшился, но не исчез. Проведение комплекса мероприятий, включавшего ремонт оборудова-ния для нитроцементации и раскисления расплава солей закалочной ванны качественной бурой, позволило полностью устранить дефект. В результате, установлено, что дефект возникал в результате ком-плексного воздействия двух факторов: попадания воздуха внутрь оборудо-вания для нитроцементации из-за его не герметичности и наличия кислоро-да в расплаве солей закалочной ванны. Устранение этих факторов полно-стью исключило появление дефекта на деталях. Разработанные рекоменда-ции по контролю работоспособности технологического оборудования поз-волят предотвратить возникновение подобных дефектов в будущем или значительно ускорят процесс выявления и устранения их причин.

This study investigates the causes of the "dark structural constituent" defect formation during nitrocarburizing and develops recommendations for its elimina-tion. The research addressed the following tasks: 1. Literature analysis of defect types occurring in nitrocarburizing; 2. Metallographic analysis of the "dark structural constituent" defect; 3. Analysis of the technological process chain for chemical-thermal treat-ment at the production facility; 4. Development of recommendations. The work was conducted at an aviation manufacturing enterprise, where components and test specimens were produced, and metallographic examinations were performed. The causes of "dark structural constituent" defect formation were estab-lished, and corrective measures were developed. Analysis of the defect’s morphol-ogy compared with literature data revealed its association with oxidation processes during nitrocarburizing and quenching. The initial hypothesis attributing defect formation to the presence of an oxidizer in the process environment—specifically, furnace leakage during nitrocarburizing and inadequate deoxidation of the quench-ing bath—was confirmed. However, an alternative hypothesis proposing defect elimination through adjustments to nitrocarburizing temperature regimes and puri-fication of the salt melt was not fully substantiated: the defect diminished but per-sisted. Implementation of corrective measures—including repair of nitrocarburiz-ing equipment and deoxidation of the quenching bath salt melt using high-purity borax—resulted in complete elimination of the defect. It was determined that the defect arose from the combined effect of two factors: air ingress into the nitrocarburizing equipment due to leakage, and the presence of oxygen-containing compounds in the quenching bath salt melt. Eliminating these factors fully prevented the defect’s occurrence on components. The developed recommendations for monitoring technological equipment operability will prevent similar defects in the future or significantly expedite the identification and elimination of their causes.