Ионные технологии упрочнения металлов:
азотирование, карбонитрация, оксидирование |  ION@PROCION.RU
Детали промышленных трубопроводов:
продажа, проектирование,
производство |  INFO@PROCION.RU
Детали промышленных трубопроводов:  INFO@PROCION.RU
Ионные технолгии упрочнения металлов:  ION@PROCION.RU

На предприятие ПАО «Авиационная корпорация «Рубин» внедрена технология  ионно-вакуумной химико-термической обработки деталей Инженерами пермской компании ООО «Ионные технологии» внедрены технологии ионно-вакуумной химико-термической обработки (ИХТО) ответственных изделий на предприятие ПАО «АК «Рубин».

«Авиационная Корпорация «Рубин» - единственный в России и в странах СНГ производитель взлетно-посадочных устройств, гидроагрегатов и гидросистем летательных аппаратов всех типов. Корпорацией сделана ставка на создание конкурентоспособного производства, способного как к серийному выпуску, так и к выпуску уникальных изделий. Предприятие активно занимается вопросами инноваций и технического переоснащения производства. Именно в рамках процесса модернизации устаревшие способы печного газового и каталитического азотирования были замены новой перспективной технологией ионно-вакуумного азотирования.

Внедрению технологии предшествовали совместные научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР), где были продемонстрированы все преимущества современных методов ионно-вакуумной химико-термической обработки в сравнении с газовым и каталитическим азотированием. В ходе работ на широкой номенклатуре изделий были отработаны режимы упрочнения, обеспечивающие оптимальные характеристики слоя, проведены испытания упрочненных изделий и сравнительные анализы методов насыщения поверхности азотом и углеродом. Далее приведены результаты металлографических исследований упрочненных сталей.

Таблица 1. Характеристики азотированного слоя на сталях 30Х3ВА, 20Х3МВФ-Ш, 40ХН2МА
 30Х3ВА20Х3МВФ-Ш40ХН2МА
Поверхностная твердость HV10, кгс770 – 825910 – 950580 – 590
Поверхностная твердость HV5, кгс830 – 875970 – 1000580 – 600
Поверхностная твердость HV0.1, кгс850 – 9101000 – 1100720 – 780
Глубина слоя по микроструктуре hм, мм0,21 – 0,220,18 – 0,190,21 – 0,22
Глубина слоя по микротвердости hс, мм0,250,280,27
Толщина нитридной зоны, мкм10 – 112 – 33 – 5
Хрупкость по шкале ВИАМI балл, не хрупкий
фотография микрструктуры азотированного слоя на стали 30Х3ВА
Рисунок 1. Микроструктура азотированного слоя стали 30Х3ВА: а) увеличение в 100 раз; б) увеличение в 1000 раз
фотография микрструктуры азотированного слоя на стали 20Х3МВФ-Ш
Рисунок 2. Микроструктура азотированного слоя стали 20Х3МВФ-Ш: а) увеличение в 100 раз; б) увеличение в 1000 раз
фотография микрструктуры азотированного слоя на стали 40ХН2МА
Рисунок 3. Микроструктура азотированного слоя стали 40ХН2МА: а) увеличение в 50 раз; б) увеличение в 1000 раз
график зависимости микротвердости от глубины азотированного слоя на сталях 30Х3ВА, 20Х3МВФ-Ш, 40ХН2МА
Рисунок 4. График распределения микротвердости по глубине азотированного слоя на сталях 30Х3ВА, 20Х3МВФ-Ш, 40ХН2МА

Результаты проведенных исследований показали существенные преимущества ионно-вакуумной химико-термической обработки в сравнении с газовым и каталитическим азотированием. Применение технологий ИХТО позволяет получить на изделиях более качественные характеристики упрочненных поверхностей и, что самое важное, добиться минимальных, практически нулевых, изменений геометрических размеров деталей. Таким образом, в результате проведения НИОКР доказано, что ионно-вакуумная химико-термическая обработка изделий из металлов — это бездеформационный метод упрочнения, который позволяет значительно увеличить эксплуатационный ресурс агрегатов и узлов, появляется возможность изготавливать детали в окончательные размеры, исключая дополнительные механические и шлифовочные операции.

Положительные результаты НИОКР доказали эффективность методов ИХТО и руководством ПАО «АК «Рубин» было принято решение о внедрении ионно-вакуумного азотирования в производственный цикл, закуплено современное автоматизированное оборудование ION-25-HWI производства болгарской фирмы «Ionitech Ltd».

ION-25-HWI установка для ионно-вакуумного упрочнения
Рисунок 5. Установка для ионно-вакуумного азотирования ION-25-HWI в цехе «АК «Рубин»

В рамках поставки оборудования нашими специалистами проведены приемо-сдаточные работы на предприятии-изготовителе, монтажные и пусконаладочные работы на ПАО «АК «Рубин», обучение персонала и передача всех технологических процессов, которые были отработаны в ходе совместных работ.

Технологии ионно-вакуумного азотирования и карбонитрирования позволяют применять при изготовлении ответственной техники приоритетные конструкторско-технологические решения, так снижаются затраты производства и повышается качество продукции, что, несомненно, положительно отразится на конкурентоспособности предприятия в целом.

 

Инженер-исследователь ООО "Ионные Технологии"

Кинзибаев Данил Мартович

E-mail: lab@procion.ru