Проведены эксперименты по оптимизации процесса диффузионного борирования углеродистых сталей. Все факторы (температура, время выдержки, содержание активатора в насыщающей смеси) можно непрерывно варьировать, параметр «содержание углерода в стали» имел всего два уровня варьирования, соответствующие содержанию его в стали на уровне 0,45 и 1,0 %. В качестве зависимой переменной (целевой функции) выбрана толщина слоя, так как зачастую именно от толщины зависит ресурс работы упрочненного материала [1]. В результате моделирования и оптимизации процесса диффузионного борирования углеродистых сталей получены следующие результаты:
1. Наибольшее влияние на толщину слоя оказывает температура насыщения, далее по степени влияния – содержание углерода в стали и активатора в насыщающей смеси. Время насыщения находится на последнем месте.
2. При большом содержании углерода (от 0,8 %) углерод значительно снижает толщину боридного слоя, одновременно увеличивая его твердость. При содержании менее 0,45 % углерод слабо оказывает влияние на толщину боридного слоя.
3. В начальной стадии процесса борирования, углерод, независимо от его содержания, ускоряет процесс борирования. По мере формирования сплошного покрытия, в подборидной зоне скапливается достаточное количество углерода для торможения процесса диффузии бора.