Наукові конференції України, Інновації молоді в машинобудуванні 2019

Розмір шрифту: 
Будова і властивості перехідної зони борованих шарів на залізі і сталі
Анна Стебінська, Юрій Валентинович Ключников

Остання редакція: 2019-05-04

Анотація


Створення перехідної зони з оптимальними властивостями є одним з найважливіших умов підвищення зносостійкості і збільшення довговічності борованих виробів в цілому. В результаті досліджень за допомогою растрової електронної мікроскопії встановлено характер розподілу бору і особливості утворення структури в перехідній зоні борованого шару на залізовуглецевих сплавах в інтервалі концентрацій вуглецю від 0,003 до 0,90%. Показано, що розподіл бору по товщині перехідної зони і щодо структурних складових визначається режимом борування, швидкістю охолодження після борування або подальшої термічної обробки, а також вихідною концентрацією вуглецю в сталі [1]. Зі збільшенням вмісту вуглецю нерівномірність в розподілі бору підвищується з найбільшим проявом її в умовах повільного охолодження з високотемпературного нагріву. При цьому на високовуглецевих сталях в перехідній зоні утворюється суцільна борокарбідна сітка, що знижує втомну міцність борованого шару. Товщина перехідної зони з ростом концентрації вуглецю в сталі зменшується. Зміна мікроструктури по товщині перехідної зони визначається залишковою концентрацією бору в пересиченому твердому розчині. На чистому залізі і армко-залізі в умовах різкого охолодження вона істотно змінює свій характер в залежності від температури борування [2]. Після обробки при 850ᵒС і нижче структура перехідної зони мало відрізняється від вихідної структури серцевини. Підвищення температури до 960ᵒС призводить до утворення дрібнозернистої структури з зигзагоподібними межами, що переходить у крупноголчастий мартенсит після борування при 1070ᵒС. Збільшення вмісту вуглецю з 0,003 до 0,45% (по масі) сприяє значному зменшенню протяжності зони зі структурою перехідної будови між мартенситом і крупнозернистим феритом основного матеріалу. З підвищенням вмісту вуглецю в сталі (> 0.15%) структура змінюється як в перехідній зоні, так і в серцевині. На сталі 45 і У8, У9 відмінність в структурі полягає лише в крупності голчастого мартенситу. Твердість у перехідній зоні на залізі, низько- і середньовуглецевих сталях в загартованому стані підвищується зі збільшенням температури борування і суттєво відрізняється від твердості серцевини зразка за межами перехідної зони. В деталях з високим вмістом вуглецю відмінності в твердості немає, і гарт від температури борування 1070ᵒС навіть призводить до її зниження.


Ключові слова


Поверхневе зміцнення

Посилання


1. Лыгденов Б. Д. Повышение износостойкости углеродистой феррито-перлитной стали / Б. Д. Лыгденов, Н. Б Обунеев, А. М Гурьев// Ползуновский альманах. – 2003. - №3-4.- с 105-107.

2. Протасевич В. Ф. Некоторые   особенности микротвердости и микрохрупкости боридных слоев / В. Ф. Протасевич, В. В Мелниченко// Литье и металлургия. – 2005, - №4 – с.145-147.