Актуальные проблемы в машиностроении №2 2015

Actual Problems in Machine Building. 2015. N 2

Materials Science

in Machine Building

____________________________________________________________________

416

УДК 621.785.5:621.793.6

РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТА ДИФФУЗИИ ПРОЦЕССА ОДНОВРЕМЕННОГО

КОМПЛЕКСНОГО БОРИРОВАНИЯ СТАЛИ 45

С. Г. ИВАНОВ, канд. техн. наук, инженер

М. А. ГУРЬЕВ, канд. техн. наук, докторант

А. М. ГУРЬЕВ, доктор техн. наук, профессор

( АлтГТУ, г. Барнаул )

Гурьев С.Г. -

656038, г. Барнаул, пр. Ленина, 46,

Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова,

e-mail:

Исследована кинетика формирования комплексного диффузионного боридного

покрытия на стали 45. Химико-термическую обработку проводили в самозащитной

насыщающей среде, содержащей в бор, хром и титан в условиях атмосферы при температуре

850–1050°С в течение времени 0,5–2,5 ч. Получены значения энергии активации и

эмпирическое выражение для зависимости толщины слоя от времени и температуры

насыщения.

Ключевые слова

: бор, диффузия, сталь, упрочнение, борирование.

Введение

Механические и эксплуатационные свойства поверхности стальных деталей,

инструмента и рабочих органов машин оказывают определяющее влияние на ресурс работы

изделий в целом. Для увеличения срока эксплуатации стальных изделий применяют

различные способы нанесения покрытий. Химико-термическая обработка (ХТО) является

одним из распространенных способов упрочнения сталей с целью увеличения коррозионной

стойкости, износостойкости и других эксплуатационных качеств. Борирование является

перспективным способом ХТО, позволяющим значительно повысить тепло- и коррозионную

стойкость, а также увеличить поверхностную твердость.

Такие недостатки боридных покрытий как высокая хрупкость, требование высокой

культуры производства и технологическая сложность процесса ограничивают

распространение борирования и область использования упрочненных борированием

стальных изделий. Разработанные [1–4] составы и технологии одновременного

мультикомпонентного борирования позволяют снизить хрупкость боридного слоя, повысить

его эксплуатационные свойства а также повысить технологичность процесса борирования:

упрочнение может вестись в обычных термических печах в условиях атмосферы.

Однако, в данном случае достаточно сложно давать рекомендации относительно

применения того или иного состава насыщающей среды и прогнозировать такую важную

эксплуатационную характеристику получаемого покрытия, как толщина слоя, в силу слабой

изученности кинетики процесса.

Работа выполнена при поддержке задания минобрнауки по приоритетным направлениям развития науки и

техники – тема №885 и гранта Президента РФ MK-656.2014.8.