Достаточно распространенным методом ХТО железа и сплавов на его основе является диффузионное борирование, в результате которого получаются покрытия характерного игольчатого строения.
Часто при борировании образуются слои двух типов: однофазные (Fe2B) и двухфазные (FeB+Fe2B). В однофазных покрытиях распределение микронапряжений наиболее благоприятно, тогда как в двухфазных покрытиях имеет место резкий перепад микронапряжений на межфазной границе. Напряжения, возникающие в фазе FeB, являются растягивающими, тогда как в фазе Fe2B - сжимающими. Растягивающие напряжения существенно снижают пластичность покрытия. Уже при небольших изгибных, сжимающих и особенно ударных нагружениях происходит разрушение покрытия вплоть до его практически полного отслаивания.
Для выяснения влияния углерода и легирующих элементов на физико-механические свойства и износостойкость однокомпонентных диффузионных слоев исследовали процессы борирования сталей Ст3, 30Х, 30ХМ и У8 из смесей, в которых применяли обмазку на основе карбида бора. Температура процесса насыщения составляла 1000°С, время процесса насыщения - 6 ч. В результате на образцах из сталей У8 и 30Х было заметно оплавление при однокомпонентном насыщении бором.
С увеличением степени легированности стали претерпевают изменения как толщина и микроструктура диффузионного слоя, так и микроструктура переходной зоны. В случае насыщения бором стали Ст3, где содержание легирующих элементов минимально, общая толщина боридного слоя достигает 200 мкм, а толщина сплошного слоя боридов - 100 мкм. С увеличением содержания легирующих элементов толщина диффузионного боридного слоя снижается, а толщина сплошного слоя боридов растет. В случае борирования стали 30ХМ, при прочих равных условиях, толщина слоя боридов снижается до 130 мкм, а толщина сплошного слоя боридов практически не изменяется и в среднем составляет 90 мкм, то есть растет компактность слоя. Одновременно с ростом компактности боридного слоя усложняется его строение - боридные иглы становятся закругленными, наблюдается их рост не только по нормали к поверхности, но и под некоторым углом, толщина боридных игл также увеличивается. Это можно объяснить влиянием хрома и молибдена, которые содержатся в сталях главным образом в виде различных карбидов, замедляющих рост боридного слоя.
Работа представлена на VII научную международную конференцию «Современные наукоемкие технологии», Хургада (Египет), 22-29 февраля 2008 г. Поступила в редакцию 15.01.2008.
Библиографическая ссылка
Иванов С.Г., Гурьев А.М., Кошелева Е.А., Власова О.А., Гурьев М.А. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ДИФФУЗИОННОГО НАСЫЩЕНИЯ СТАЛЕЙ ИЗ СМЕСЕЙ НА ОСНОВЕ КАРБИДА БОРА // Современные наукоемкие технологии. – 2008. – № 3. – С. 55-56;URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=23325 (дата обращения: 23.11.2024).