Боридный слой
Cтраница 2
После закалки и высокого отпуска ( 500 С), благодаря более высоким остаточным напряжениям сжатия ( см. рис. 63) и меньшей чувствительности сердцевины к концентрациям напряжений наличие трещин в боридном слое становится менее опасным, в связи с чем предел выносливости возрастает. [17]
Борированные стали обладают высокой коррозионной стойкостью в водных растворах соляной, серной и фосфорной кислот, причем при одинаковой толщине слоя однофазные боридные слои имеют большую кислото-стойкость, чем двухфазные. В азотной кислоте боридные слои неустойчивы, однако скорость разрушения борированных сталей в 1 5 - 5 раз ниже, чем неборированных. [18]
Необходимо отметить, что наличие разрыхленного слоя в боридных покрытиях хромоникелевых сталей меняет характер зависимости толщины борированного металла от времени борирования. При металлографическом исследовании этих сталей было установлено, что боридный слой представляет собой очень плотную фазу с Я2000, которая затем переходит в зону частичного борирования с Я600 - 800, и далее следует металл, не подвергшийся борированию. [19]
 |
Трещины в боридном слое на боре. [20] |
Когда толщина реакционного слоя превосходит критическую величину, происходит разрушение волокон при напряжении, величина которого снижается с увеличением толщины слоя. При увеличении интенсивности реакции достигается вторая критическая толщина, когда волокна разрушаются в момент растрескивания боридного слоя. [21]
В связи с этим возникает необходимость определения критических усилий на границе покрытие-матрица и влияния на них технологии и условий борирования. С целью упрощения решения поставленной задачи мы исходили из предположения, что на поверхности металла формируется однофазный боридный слой. Практика борирования располагает различными вариантами однофазного борирования. Так как глубина боридного слоя значительно меньше размеров борируемых изделий, задачу о напряженном состоянии в покрытии можно рассматривать для упругого полупространства. [22]
Не следует стремиться при термообработке получить максимальную твердость основы, так как это связано с мартенситным превращением, сопровождающимся значительным увеличением объема и приводящим вследствие этого к растрескиванию боридного слоя. Нагрев под закалку проводят до принятых для стали данной марки температур в нейтральной или защитной среде ( соляные ванны, печи с защитной атмосферой), чтобы предотвратить окисление боридного слоя, а охлаждение - в изотермических средах ( расплавах солей или щелочей) с рабочей температурой 200 - 400 С. Температуру изотермической среды выбирают, исходя из заданной твердости закаливаемой стали, обеспечивающей минимальное изменение размеров. Особое внимание следует обращать на тщательность раскисления соляных ванн, предназначенных для нагрева под закалку. Возможны и другие варианты термообработки борированных сталей, например ускоренное охлаждение без извлечения из контейнера для борирования. [23]
Перед нанесением покрытия нами было осуществлено борирование ниобиевых образцов в среде аморфного бора при температуре 1100 - 1200 С в течение 0.5 - 5 ч в зависимости от требуемой толщины боридного слоя. [24]
Применение активных борсодержащих обмазок с нагревом покрытого металла токами высокой частоты также позволяет получать толстые боридные слои за очень короткое время. Так, в обмазке г состава, % ( по массе): 20 - 30 В2О3, 10 - 60 SiCa, 20 - 30 Na2CO3npii нагревеТВЧдо 1100 - 1200 С образуются из углеродистой стали за 30 - 60 сек боридные слои толщиной 1 5 - 3 0 мм. В более ранней работе [234] при нагреве ТВЧ стали У8 с нанесенной на поверхность обмазкой из карбида бора и криолита ( Na2AlFe) на связке из гидролизованного этилсиликата были получены более тонкие диффузионные слои. Так, при 1200 С за 2 мин образовывался слой ( эвтектического состава) толщиной 80 мкм, а за 3 мин 125 мкм. [25]
В качестве насыщающих сред были использованы: 1) расплав буры с карбидом бора ( около 40 %); 2) порошок аморфного бора ( в вакууме 5 - Ю 4 мм рт. ст.); 3) порошок карбида бора в вакууме. Результаты исследования кинетики борирования и твердости боридных покрытий на тугоплавких металлах представлены на рис. 66, из которого следует: 1) при любом режиме глубина бори-рованного слоя максимальна на молибдене, значительно меньше на вольфраме, ниобии, цирконии, тантале и рении; 2) максимальная твердость боридного слоя на тантале: HV 2000 - - ь2200 кГ / мм2, микротвердость 3000 - 3200 кГ / мм2 ( это значение микротвердости значительно выше всех других, приведенных в литературе); 3) с повышением температуры и выдержки поверхностная твердость, как правило, возрастает. [27]
На поверхности образуется боридный слой ( HV 1200 - 4600) высокой твердости и износостойкости. [28]
В процессе получения боридных покрытий и последующего охлаждения на границе раздела металл-покрытие и в самом покрытии могут возникать значительные напряжения, приводящие иногда к его скалыванию и растрескиванию. Величина и знак напряжений определяются маркой стали, режимом борирования и охлаждения и в особенности толщиной покрытия. Поэтому рекомендуемая толщина боридного слоя не должна, как правило, превышать 0 12 - 0 2 мм для у-теродистых сталей и 0 08 - 0 1 мл для большинства легированных сталей. Если изделие имеет острые рабочие кромки, боридное покрытие не должно быть толще 0 015 - 0 025 мм. В том случае, если это возможно, на углах и гранях изделий делают закругления не менее 0 2 мм во избежание растрескивания и скалывания покрытия. [29]
 |
Трещины IB слое борвда на волокне бора. [30] |
Страницы: 1 2 3