ФОРМИРОВАНИЕ ДИФФУЗИОННОГО СЛОЯ НА СТАЛИ 45 ПРИ ОДНОВРЕМЕННОМ НАСЫЩЕНИИ БОРОМ,  ХРОМОМ И ТИТАНОМ: doi: 10.25712/ASTU.2072-8921.2021.02.031

Михаил Алексеевич  Гурьев; Сергей Геннадьевич  Иванов; Алексей Михайлович  Гурьев; Бурьял Дондокович  Лыгденов

Авторы

Михаил Алексеевич Гурьев Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова https://orcid.org/0000-0002-9191-1787
Сергей Геннадьевич Иванов Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова https://orcid.org/0000-0002-5965-0249
Алексей Михайлович Гурьев Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова https://orcid.org/0000-0002-7570-8877
Бурьял Дондокович Лыгденов Уханьский текстильный университет https://orcid.org/0000-0002-3580-6165

Ключевые слова:

бор, хром, титан, сталь, износостойкость, микроструктура, поверхностное упрочнение, диффузия, борирование

Аннотация

Однокомпонентное упрочнение стальных изделий (борирование, хромирование, азотирование, цементация) повышает износостойкость, при этом оно повышает хрупкость поверхности, снижает стойкость при тяжелых циклических нагрузках, имеет относительно низкую коррозионную стойкость. Многокомпонентные покрытия, полученные путем комплексного насыщения сталей и сплавов одновременно бором, хромом и титаном, имеют превосходные характеристики износостойкости, пластичности и коррозионной стойкости. Проведены исследования по определению кинетики формирования покрытия на стали 45 при одновременном диффузионном насыщении бором, хромом и титаном. Установлено, что экспериментальные параметры толщины диффузионного слоя боридов во времени превышают расчетные значения. Диффузионный слой имеет толщину 120 мкм при продолжительности насыщения 2,5 часа, 155 мкм при продолжительности насыщения 5 часов и 180 мкм при продолжительности насыщения 7,5 часов. Максимальная микротвердость диффузионного покрытия наблюдается не на поверхности, а на некотором расстоянии от нее (в среднем на глубине 45–60 мкм от поверхности), и достигает значений около 3200 HV_0,1. При этом на поверхности образцов микротвердость принимает минимальное значение около 1800 HV_0,1. Разработанный способ и состав позволяет получать качественные боридные покрытия. Нехарактерное распределение микротвердости с увеличением от поверхности к середине слоя дает возможность применения финишной обработки (шлифовки и / или полировки) без значительных потерь свойств, присущих диффузионным боридным слоям, что позволяет значительно расширить область применения борирования ответственных деталей машин, имеющих высокие требования к размерной точности и качеству поверхности.