БОРИРОВАНИЕ СТАЛИ 3Х2В8Ф ДИФФУЗИОННЫМ И ЭЛЕКТРОННО-ПУЧКОВЫМ ЛЕГИРОВАНИЕМ - Ундрах Лхагвасуренович Мишигдоржийн; Павел Анатольевич Гуляшинов; Степан Алексеевич Лысых; Николай Сергеевич Улаханов; Павел Владимирович Москвин; Максим Сергеевич Воробьев (Ползуновский вестник)
Аннотация. Требуемые теплофизические и механические свойства металлических изделий могут быть обеспечены за счет формирования на их поверхности защитных борсодержащих покрытий и диффузионных слоев. В настоящей работе проведено сравнительное исследование двух процессов нанесения боридного слоя на поверхность легированной стали 3Х2В8Ф – диффузионного борирования (ДБ) и электронно-пучкового легирования (ЭПЛ). В обоих случаях в качестве источника бора применяли пасты на основе карбида бора. Диффузионное борирование проводили в течение 2 часов при температуре 1050 °C в насыщающих пастах. Электронно-пучковое легирование проводили на базе модернизированного источника электронов с плазменным катодом на основе дугового разряда низкого давления. Ток разряда изменяли в течение импульса длительностью 1 мс, в пределах 30 – 110 А таким образом, чтобы температура на поверхности образца через 200 мкс после начала воздействия удерживалась ~2000 °C. Поверхность образцов подвергали двенадцати импульсам воздействия, интервал времени между которыми составлял 3 секунды. В результате ДБ на поверхности стали 3Х2В8Ф получены боридные слои толщиной до 60 мкм. После ЭПЛ толщина слоя в два раза выше и достигает 130 мкм. Установлено, что после ДБ и ЭПЛ на поверхности стали формируются бориды железа Fe2B и FeB. Максимальная микротвердость боридных слоев составила 1120 HV и 1015 HV на после ДБ и ЭПЛ соответственно. Легирование электронным пучком приводит к формированию более протяженного по глубине боридного слоя за короткий промежуток времени. При этом фазовый состав идентичен слою после ДБ, а микротвердость слоев после обоих процессов сопоставима.