Фундаментальные проблемы современного материаловедения,  2018,  том 15,  №1, 123-127

Мэй Шунчи¹, Б.Д. Лыгденов^1,2†, А.М. Гурьев^1,3, Бутуханов В.А.²

Формирование фазового состава при многокомпонентном диффузионном насыщении в смесях на основе бора

¹Уханьский текстильный университет, ул. ФангЖи, 1, 430073, Ухань, КНР
²Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления, ул. Ключевская, 40B, стр.1, 670033 г. Улан-Удэ, Россия
³Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова, пр. Ленина, 46, 656038, Барнаул, Россия
Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

В статье обобщены результаты исследований многокомпонентного диффузионного насыщения в смесях на основе бора. Борированные покрытия имеют определенную структуру с формой игл. Существует два наиболее распространенных типа слоев после борирования: однофазные (Fe₂B) и двухфазные (FeB + Fe₂B). Однофазные покрытия более предпочтительны. С технологической точки зрения слои боридов очень эффективны для деталей, которые работают в условиях трения. Но, высокая микротвердость, соответственно, хрупкость, сильно ограничивает использование уникальных свойств боридных диффузионных покрытий. Фазовый состав диффузионного слоя изменяется в очень широком диапазоне в зависимости от состава стали, элементов в насыщающей смеси, а также от условий термохимической обработки. Увеличение толщины диффузионного слоя зависит от характера второго насыщающего компонента и его положения в периодической таблице. Насыщение хромом также увеличивает сопротивление диффузионного слоя в растворах кислородсодержащих кислот на 15-40%. В условиях повышения комплексных свойств наиболее перспективным легирующим элементом является хром. Насыщение хромом может не только снизить хрупкость слоя борида, но и способствует образованию однофазного диффузионного слоя с комплексом механических свойств.

Ключевые слова: диффузия, химико-термическая обработка, сталь, бор, никель, титан.

УДК 669.295'71:539.12.043

DOI: 10.25712/ASTU.1811-1416.2018.01.016

Fundamental’nye problemy sovremennogo materialovedenia

(Basic Problems of Material Science (BPMS)) Vol. 15, No.1 (2018) 123-127

Mei Shunqi¹, B.D. Lygdenov^1,2†, A.M. Gur’ev^1,3, V.A. Butukhanov²

Formation of the phase composition for multicomponent diffusion saturation in boron-based mixtures

¹Wuhan Textile University, FangZhi Road, 1, Wuhan, 430073, China
²East Siberia State University of Technology and Management, Klyuchevskaya Str., 40V, Ulan-Ude, 670013, Russia
³I.I. Polzunov Altai State Technical University, Lenin Pr., 46, Barnaul, 656038, Russia

This paper summarizes and analyzes the results of studies on multicomponent diffusion saturation in boron-based mixtures. The results indicate that boronized coatings have specific structure with the shape of needles. There are two most common types of layers after boronizing: single-phase (Fe₂B) and two-phase (FeB + Fe₂B). Therefore single-phase coatings are more preferable. From a technological point of view, the boride layers are very effective for parts which work under friction conditions. But, high microhardness and brittleness severely limit the use of unique properties of boride diffusion coatings respectively. The phase composition of the diffusion layer is varies in a very wide range depending on the composition of the steel, the elements in the saturating mixture, and also on the conditions of the thermochemical treatment. The increase in the thickness of the diffusion layer depends on the nature of the second saturating component and its position in the periodic table. Saturation with chromium also increases the resistance of the diffusion layer in solutions of oxygen-containing acids by 15-40%. In the conditions of enhancing complex properties the most perspective alloying element is chromium. Saturation with chromium can not only reduce the fragility of the boride layer but also contribute to the formation of single-phase diffusion layer with the complex of mechanical properties.

Keywords: diffusion, heat treatment, steel, boron, nickel, titanium.