Диффузия бора при борировании углеродистой стали

УДК 539.212.3

  • Евгения Петровна Шевчук Восточно-Казахстанский университет имени С. Аманжолова (Усть-Каменогорск, Казахстан)
  • Владимир Александрович Плотников Алтайский государственный университет (Барнаул, Россия)
  • Гульсым Сафуановна Бектасова Восточно-Казахстанский университет имени С. Аманжолова (Усть-Каменогорск, Казахстан)
Ключевые слова: борирование, бориды, паста для борирования, борсодержащая шихта, диффузия, микротвердость, коэффициент диффузии, диффузионный слой

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

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

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

кандидат философских наук, заведующая кафедрой физики

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.

Опубликован
2021-03-17
Как цитировать
1. Шевчук Е. П., Плотников В. А., Бектасова Г. С. Диффузия бора при борировании углеродистой стали // Известия Алтайского государственного университета, 2021. № 1(117). С. 64-67. URL: http://izvestiya.asu.ru/article/view/%282021%291-10.

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)