Диффузия бора при борировании углеродистой стали
УДК 539.212.3
Аннотация
Применение защитных боридных покрытий, полученных химико-термической обработкой из порошковых смесей при индукционном печном нагреве и микродуговой химико-термической обработкой, позволяет существенно повысить надежность и долговечность стальных изделий. Рассчитанный состав насыщающей шихты и сварочного флюса, примененные для борирования образцов из стали 20, показали, что боридные диффузионные покрытия, полученные указанными методами, характеризуются высокой твердостью и обширной диффузионной зоной. Установлено, что наиболее оптимальный состав шихты содержит железо и борную кислоту в пропорции Fe-25%+H3BO3-75 %.
Проведен анализ распределения микротвердости по сечению образцов с нанесенным покрытием. Приведены сравнительные данные для коэффициентов диффузии и толщины дуффузионных слоев, полученные опытным путем.
Применение указанных методов позволяет интенсифицировать процесс диффузионного борирования и обеспечить формирование на поверхности изделий из углеродистой стали обширной диффузионной зоны с высокой скоростью формирования зоны упрочнения. Длительность процесса, которая составляла 5 минут при индукционном воздействии и 54,05 с — при микродуговой химико-термической наплавке, является основным достоинством использованных экспериментальных методик.
Скачивания
Metrics
Литература
Химико-термическая обработка металлов и сплавов : справочник / под ред. Л.С. Ляховича. М., 1981.
Гурьев А.М., Лыгденов Б.Д., Махаров Д.М., Мосоров В.И. Химико-термическая обработка литой стали // Ползуновский вестник. 2005. № 2.
Лахтин Ю. М. Основы металловедения : учеб. М., 1988.
Лабунец В. Ф. Износостойкие боридные покрытия : справ. пособие. Киев, 1989.
Шевчук Е.П., Плотников В.А., Бектасова Г.С. Рентгеноструктурный анализ диффузионного боридного слоя на углеродистой стали // Известия Алт. гос. ун-та. Физика. 2018. № 4 (102). DOI: 10.14258/izvasu(2018)4-09.
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., Бектасова Г.С. Исследование диффузионных боридных слоев стали 20, полученных микродуговой наплавкой // Известия Алт. гос. унта. 2020. № 4 (114). DOI: 10.14258/izvasu(2020)4-09.
Урусов В.С. Теоретическая кристаллохимия. М., 1987.
Павлов П.В., Хохлов А.Ф. Физика твердого тела : учеб. ; 3-е изд., стер. М., 2000.
Ормонт Б.Ф. Труды конференции по химии бора и его соединений. M., 1968.
Мерер Х. Диффузия в твердых телах. Долгопрудный, 2011.
Балгазин И.И., Саяпова В.В. Нахождение коэффициента диффузии методом Монте-Карло // Universum: Химия и биология : электрон. научн. журн. 2018. № 5 (47).
Гурьев А.М., Лыгденов Б.Д., Гурьев М.А., Мэй Шунчи, Власова О.А. Борирование малоуглеродистой стали // Международный журнал экспериментального образования. 2015. № 12-4.
Быкова Т.М. Влияние химического состава стали на структуру и свойства диффузионных боридных покрытий : дисс. ... канд. технич. наук : 05.16.09. Екатеринбург, 2016.
