Actual Problems in Machine Building. 2016. N 3
Materials Science
in Machine Building
____________________________________________________________________
486
УДК 669-15:621.793.6
ПОВЕРХНОСТНОЕ НАСЫЩЕНИЕ НИЗКОУГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ БОРОМ
И АЛЮМИНИЕМ ИЗ ОБМАЗОК В УСЛОВИЯХ ТЕРМОЦИКЛИРОВАНИЯ
*
И.П.
ПОЛЯНСКИЙ
1
, инженер
И.Г.
СИЗОВ
1
, доктор техн. наук, профессор
У.Л.
МИШИГДОРЖИЙН
1
, канд. техн. наук, с.н.с.
К. ЛЕЙЕНС
2
, доктор техн. наук, профессор
Б. ФЕТТЕР
2
, доктор техн. наук, ведущий инженер
(
1
ВСГУТУ, г. Улан-Удэ,
2
ТУ, г. Дрезден)
Полянский И.П.
–
670013, Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40В,
Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления,
e-mail:
i.polyansky@mail.ruВ работе проведено исследование изотермического и термоциклического
бороалитирования стали 20, установлен интервал температур термоциклирования образцов в
обмазках, дан сравнительный анализ микроструктур в зависимости от режима обработки,
исследовано распределение микротвердости и элементного состава по глубине
диффузионного слоя, исследована жаростойкость бороалитированных слоев на стали 20.
Ключевые слова:
химико-термическая обработка, бороалитирование в обмазках,
термоциклирование, микротвердость, рентгеноспектральный микроанализ, жаростойкость.
Введение
Для повышения эксплуатационных свойств и снижения себестоимости
технологической оснастки в машиностроительной отрасли разрабатывают новые способы
получения покрытий или слоев на рабочей поверхности с высоким комплексом свойств.
Одним из таких эффективных способов является химико-термическая обработка (ХТО).
Широкий диапазон химических элементов, входящих в состав насыщающей смеси, позволяет
получить на поверхности диффузионные слои с повышенными механическими свойствами, в
сравнении с традиционными методами термической обработки, и экономически выгодными, в
сравнении с легированием железоуглеродистых сплавов. Одним из недостатков ХТО является
длительная выдержка при высокой температуре. Это способствует росту зерна в структуре, что
в свою очередь отрицательно влияет на механические свойства материала. Указанный
недостаток можно устранить химико-термоциклической обработкой (ХТЦО). Известно
положительное влияние термоциклирования на процессы борирования, азотирования,
цементации, нитроцементации [1].
Процессы ХТО достаточно хорошо изучены. Тем не менее, продолжается активное
изучение процессов в области многокомпонентного насыщения поверхности сталей:
борохромирование,
борованадирование,
ванадийалитирование,
хромоалитирование,
алюмосилицирование и т.д., которые по сравнению с однокомпонентным насыщением
позволяют получить более широкий спектр требуемых свойств.
*
Работа выполнена при финансовой поддержке гранта Президента Российской Федерации для государственной
поддержки молодых российских ученых – кандидатов наук (Конкурс – МК-2015)