Наукові конференції України, Інновації молоді в машинобудуванні 2020

Розмір шрифту: 
Вплив ванадію і титану на кінетику росту і властивості зміцненої бором поверхні
О. М. Падун, О. Т. Сердітов, Ю. В. Ключников

Остання редакція: 2020-05-15

Тези доповіді


Високі температури та багаточасові витримки при зміцненні деталей призводять до інтенсивного росту зерен в перехідній зоні. Цьому сприяє дифузія бору в перехідну зону, оскільки бор має високий коефіцієнт дифузії в аустеніті. Як відомо, падіння механічних властивостей боридних деталей відбувається за рахунок росту зерен в перехідній зоні і в основі деталі.

Значно знизити рост зерен в перехідній зоні можна за рахунок додаткового легування борованих сталей титаном і ванадієм. При цьому додаткове легування сталі призводить до зменшення глибини поверхневого боридного шару.

Мета роботи - встановити вплив ванадію і титану на кінетику росту і мікротвердість борованого шару при насиченні сплавів заліза карбідом бору та на ріст зерен в перехідній зоні. Дослідження проводилось на сплавах, отриманих в індукційній вакуумній печі на основі армко-заліза та чистих металів. Отримані дані дозволяють встановити кінетику росту борованого шару в залежності від температури та часу насичення всіх досліджуваних сплавів. Варто зазначити, що збільшення вмісту легуючих елементів в досліджуваних сплавах призводить до суттєвого зменшення максимальної глибини борованого шару. Боридні шари, отримані при насиченні залізо-титановим та залізо-ванадієвим сплавом в технічному карбіді бору, мають характерну голчату будову та складаються з двох фаз FeB, Fe2B. Кількість боридної фази FeB невелика і це пов’язано з низькою активністю процесу насичення сплавів в технічному карбіді бора. Проте, збільшення концентрації ванадію в досліджуваних сплавах призводить до збільшення кількості FeB, а збільшення концентрації титану призводить до згладжування голок боридів при високих температурах борування.

Встановлено, що збільшення кількості титану та ванадію в сплавах призводить до зменшення глибини борованого шару. Легуючі елементи сповільнюють ріст борованого шару в наступному порядку: Ti, V. Титан та ванадій сприяють збільшенню мікротвердості борованого шару. Слід вважати доцільним легування сталей, що піддаються боруванню, титаном та ванадієм в кількості 0,5 – 1,0 ваг.%.


Ключові слова


Поверхневе зміцнення

Посилання


1. Дубровська Г.М. Приклади застосування фізичних методів дослідження структури поверхні / Г.М. Дубровська, Г.В. Канашевич, Н.І. Божко // Сільхет : Шобуж Білоні, Удоун Офсет Принтерс – 2007. – 248 с.

2. Соловых Е.К. Тенденции развития технологии поверхностного упрочнения в машиностроении. / Монография / Е.К. Соловых – Кировоград : КОД – 2012 - 92 с.

3. Сердітов О.Т., Скляр А.В.,  Кір’янова  К. О. Дифузійна металізація сталі і чавуну карбідоутворюючими елементами / Матеріали ХІХ міжнародної науково-технічної конференції. Прогресивна техніка, технологія та інженерна освіта. -К.: НТУУ КПІ ім.. Ігоря Сікорського», 2018.