Диффузия бора в стали 20

УДК 538.9+621.785.36+546.27+669.14

  • Евгения Петровна Шевчук Восточно-Казахстанский государственный университет им. С. Аманжолова (Усть-Каменогорск, Казахстан)
  • Владимир Александрович Плотников Алтайский государственный университет (Барнаул, Россия)
  • Гульсым Сафуановна Бектасова Восточно-Казахстанский государственный университет им. С. Аманжолова (Усть-Каменогорск, Казахстан)
Ключевые слова: диффузионный поток, борирование, вакансионный механизм, кристаллическая решетка, бориды, микротвердость, коэффициент диффузии, диффузионная зона

Аннотация

Как известно, борирование проводят с целью повышения износостойкости, коррозионной стойкости железоуглеродистых сплавов. Наряду с высокой твердостью бориды, к сожалению, обладают очень большой хрупкостью и высокой тугоплавкостью. Эффективным способом борьбы с хрупкостью боридных слоев является формирование композиционной структуры, состоящей из включений твердых боридов в более пластичной матрице. Такие покрытия можно получить методом объемного нагрева в муфельной печи с применением пасты для борирования, которая, помимо смеси порошков железа и бора, содержала: гидроксид аммония, активированный уголь с добавлением жидкого стекла или без него. Борирование поверхности осуществлялось при высоких температуре = 1000 °С в течение 5 минут. Экспериментальным путем выявлено, что микротвердость поверхностного слоя повысилась примерно на 30 % по сравнению с микротвердостью подложки, а толщина боридного слоя зависит от наличия в обмазке жидкого стекла. Установлено, что использование аммиака, жидкого стекла и древесного угля в специально рассчитанных пропорциях способствует формированию обширной диффузионной зоны боридов железа, формирование которой осуществляется за счет аномально высокого диффузионного массопереноса бора в матрицу.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Евгения Петровна Шевчук, Восточно-Казахстанский государственный университет им. С. Аманжолова (Усть-Каменогорск, Казахстан)

старший преподаватель кафедры физики

Владимир Александрович Плотников, Алтайский государственный университет (Барнаул, Россия)

доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой общей и экспериментальной физики

Гульсым Сафуановна Бектасова, Восточно-Казахстанский государственный университет им. С. Аманжолова (Усть-Каменогорск, Казахстан)

кандидат философских наук, заведующая кафедрой физики

Литература

Фольмер М. Кинетика образования фаз : пер. с нем. М.,1986.

Мозберг Р.К. Материаловедение. М., 1991.

Кайдаш Н.Г., Четверикова Л.Н. Структура и свойства боридосилицидных покрытий на железе и стали // Вестник Черкасского национального ун-та. Серия : Физ.-мат. науки. 2007. № 114.

Костецкий И.И., Львов С.Н., Кунцкий Ю.А. Некоторые физические свойства боридов железа // Известия АН СССР. Неорганические материалы. 1971. Т. 1.

Ковенский И.М., Поветкин В.В. Металловедение покрытий. М., 1999.

Ляхович, Л.С., Ворошнин Л.Г. Борирование стали. М., 1967.

Малинина Р.И. и др. Практическая металлография. М., 2002.

Захаров А.М. Диаграмма состояния двойных и тройных систем. М., 1990.

Тарасов С.Ю., Трусова Г.В., Колубаев А.В., Сизова О.В. Структурные особенности боридных покрытий триботехнического назначения // Металловедение и термическая обработка металлов. 1995. № 6.

Мальцева Л.А., Гервасьев М.А., Кутьин А.Б. Материаловедение. Екатеринбург, 2007.

Перспективные материалы. Структура и методы исследования : уч. пособие / под ред. Д.Л. Мерсона. ТГУ, МИСиС, 2006.

Иванов С.Г., Гармаева И.А., Гурьев А.М. Особенности диффузии атомов бора и хрома при двухкомпонентном насыщении поверхности стали Ст3 // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2012. Т. 9. № 1.

Бурнышев И.Н., Валиахметова О.М., Мутагарова С.А. К вопросу борирования сталей // Вестник ИжГТУ им. М.Т. Калашникова. 2007. № 4.

Патент СССР № 4296173/31-02, 12.08.1987. Состав для борирования стальных изделий // Патент СССР № 1463802. 07.03.1989. Бюл. № 9. / Чернега С.М., Яковчук Ю.Е., Писаренко В.Н. [и др.].

Шевчук Е.П., Плотников В.А., Джес А.В. Формирование обширной диффузионной зоны при борировании стали 20 // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2018. Т. 15 № 3.

Ворошнин Л.Г. Многокомпонентные диффузионные покрытия. Минск, 1981.

Павлов П.В., Хохлов А.Ф. Физика твердого тела. М., 2000.

Опубликован
2020-03-06
Как цитировать
1. Шевчук Е. П., Плотников В. А., Бектасова Г. С. Диффузия бора в стали 20 // Известия Алтайского государственного университета, 2020. № 1(111). С. 58-62. URL: http://izvestiya.asu.ru/article/view/%282020%291-08.

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)