Исследование диффузионных боридных слоев стали 20, полученных микродуговой наплавкой

УДК 53:669.14

  • 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: борирование, бориды, электродуговая обработка, наплавка, борсодержащая шихта, диффузия, микротвердость, рентгеноструктурный анализ, коэффициент диффузии, диффузионный слой

Аннотация

Приведены результаты исследований борирования углеродистой стали 20 методом микродуговой химико-термической обработки шихты, содержащей железо и борную кислоту, выполненных в научных лабораториях ВКГУ им. С. Аманжолова. Установлено, что боридные диффузионные покрытия, полученные данным методом, характеризуются высокой твердостью — 3,5 ГПа и обширной диффузионной зоной. Обширная диффузионная зона представляет собой поверхностный слой стали, в котором соединения бора с железом распределены так, что формируется переходная область между упрочненной областью и матрицей. Материал диффузионной зоны представляет собой композит, состоящий из пластичной а-фазы железа и высокопрочных боридов железа. Рентгенографическое исследование диффузионной зоны позволило выявить образование соединений Fe3B. Установлено, что наиболее оптимальный состав шихты содержит железо и борную кислоту в пропорции 1:3 (Fe-25%+H3BO3-75 %).

Применение метода микродуговой наплавки позволяет интенсифицировать процесс диффузионного борирования по сравнению с традиционными методами и обеспечить формирование на поверхности стальных изделий упрочненного композиционного слоя с гетерогенной структурой, образованного по диффузионно-кристаллизационному механизму.

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

Лахтин Ю.М. Основы металловедения : учеб. М., 1988.

Лабунец В.Ф. Износостойкие боридные покрытия : справ. пособие. К., 1989.

Домбровский Ю.М., Степанов М.С. Создание композитных диффузионных боридных покрытий при микродуговом упрочнении в порошковых средах // Известия ВолгГТУ. 2015. № 5 (160).

Наплавка металла: электродом и другие // Все о сварочных электродах. URL: https://weldelec.com/info/kak-pravilno-varit/naplavka/.

Бернштейн М.Л. Металловедение и термическая обработка стали. Изд-е перераб. и доп. М., 1991.

Шевчук Е.П., Плотников В.А., Ахметжанов Б.К. Исследование боридных слоев стали 20 после химико-термической обработки в индукционной печи // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2018. Т. 15, № 3.

Шевчук Е.П., Плотников В.А. Композитные диффузионные боридные покрытия при микродуговом упрочнении в порошковых средах // Новые материалы и технологии : сборник научных статей III российско-казахстанской молодежной научно-технической конференции. Барнаул, 2015.

Домбровский Ю.М., Степанов М.С. Микродуговая цементация стальных изделий в порошковых средах // Упрочняющие технологии и покрытия. 2013. № 12.

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

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

Портной К.И., Левинская М.Х., Ромашов В.М. Диаграмма состояния Fe-B // Порошковая металлургия. 1969. № 8.

Крукович М.Г., Прусаков Б.А., Сизов И.Г. Пластичность борированных слоев. М., 2010.

Опубликован
2020-09-09
Как цитировать
1. Шевчук Е. П., Плотников В. А., Бектасова Г. С. Исследование диффузионных боридных слоев стали 20, полученных микродуговой наплавкой // Известия Алтайского государственного университета, 2020. № 4(114). С. 59-63. URL: http://izvestiya.asu.ru/article/view/%282020%294-09.

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)