12 / 146
Actual Problems in Machine Building. Vol. 4. N 4. 2017
Innovative Technologies
in Mechanical Engineering
____________________________________________________________________
12
где Y – величина прироста линейного размера на сторону образца, мм;
X – толщина боридного слоя, мкм.
С использованием полученных уравнений регрессии 3 и 4 зависимости прироста
размеров от толщины боридного слоя, а также рассчитанных построены номограммы для
определения прироста размеров деталей из сталей У8А и 9ХС от времени выдержки при
борировании в порошковой среде «besto-bor» в интервале температур 930…950 °C (рисунок
2).
В соответствии с построенными номограммами прирост размеров образцов сталей
У8А и 9ХС, борированных при 930 °C, 1,2 ч с предварительной изотермической выдержкой
750 °C, 1 ч, составил 21…22 и 17…18 мкм на сторону, что совпадает с реально измеренным
приростом.
а)
б)
Рис. 2.
Номограммы для определения прироста размеров деталей от времени выдержки при
борировании в среде «besto-bor» при 930…950 °C для стали У8А (
а
) и 9ХС (
б
)
Установлено, что прирост линейных размеров для образцов из стали У8А при
указанных параметрах проведения борирования составляет 14…25 % от толщины боридного
слоя на сторону, для стали 9ХС – 10…21 %. Величина прироста хорошо согласуется с
литературными данными о борировании углеродистых и низколегированных
конструкционных и инструментальных сталей, где отмечается рост слоя наружу на 8…55 %
от толщины боридного слоя [2, 13, 19].
В отличие от результатов работ [20-23], где установлено уменьшение доли боридного
слоя, растущего наружу и уменьшение приращения размеров образцов доэвтектоидной стали
с повышением времени выдержки, полученные результаты свидетельствуют об увеличении
приращения размеров образцов сталей У8А и 9ХС и доли слоя, растущего наружу. Это
может быть связано с большей дисперсностью компонент используемой насыщающей смеси,
а также с большим содержанием углерода в сталях У8А и 9ХС, что затрудняет диффузию
железа и бора и предполагает более длительное перераспределение углерода и повышенную
его концентрацию в переходной зоне [24, 25].