ТЕХНОЛОГІЇ БОРУВАННЯ І ЇХ ВПЛИВ НА МОДИФІКУВАННЯ ПОВЕРХНІ
DOI:
https://doi.org/10.31319/2519-8106.1(46)2022.258451Ключові слова:
зміцнення, борування, хіміко-термічна обробка, мікроструктурний аналіз, комбінований спосіб, боровміщуючий компонент, технологічні процеси зміцненняАнотація
Насичення поверхні деталей бором у сучасному виробництві методами хіміко-термічної обробки (ХТО) є поширеним і привабливим кроком при зміцненні металевих виробів. Боридні дифузійні покриття мають високі фізико-механічні характеристики, достатню ступень зносостійкості і мікротвердості. До суттєвих недоліків поверхневого зміцнення технологіями борування є низька пластичність покриттів і висока вартість боровміщуючих компонентів. В світовій практиці широке використання набуває насичення боровміщуючими компонентами поверхні відносно не коштовних доступних матеріалів. В окремих випадках використовуються технологічний процес з попереднім насиченням поверхневого шару бору методами хіміко-термічної обробки (ХТО).
Процес дифузійного борування деталей із сталі 45 здійснюється в печі при температурі 850° С в середовищі боровміщуючих компонентів з витримкою 7 годин до повного остигання. Борована поверхня деталі із сталі 45 має умовно три зони (рис. 1)— зона боридів товщиною 20—25 мкм; перехідна зона товщиною до 80 мкм; зона основного матеріалу. Боридна зона має щільний шар боридів типу FeB, Fe2B. Бориди FeB розташовуються у верхній частині покриття, а боридиFe2B в нижній частині. Перехідна зона має складну будову із-за характеру розподілу залишкових напружень, міцності зв’язку боридного шару з основним базовим металом. Отже при виборі сталі і режимів борування необхідно враховувати вплив структури перехідної зони, що напряму пов’язана з здатністю до крихкої руйнації, умов виникнення втомлених тріщин та інш. В структурі боридних покриттів на сталі 45 умовно можна виділити три зони: щільний борований шар з наявністю фаз типу FeB, Fe2B, перехідну зону верхня частина якої переважно має бориди правильної геометричної форми, а нижня частина з дефектною структурою боридних включень. Третя зона знаходиться під перехідною і характеризується вихідною перліто-феритною структурою з окремими включеннями – продуктів дифузійного борування.
Посилання
Kornepoltsev V.N., Guryev A.M., Ludgenov B.D. (2011) Rozrobka tekhnologiy borirovaniya v poroshkovoy srede, soderzshashuyu bornuyu kisloty [Development of boring technologies in a powder medium containing boric acid] Obrabotka metalov. Materialovedeniye№ 2(51), 40–42
[in Russia].
Batayev I.A., Kyrlayev N.V., Lenivtseva O.G., Butilenkova O.A., Losinskaya A.A. (2012) Morfologiya boridov zsheleza v poverhnostnom sloye, naplavlenom elektronym lychom [Morphology of iron borides in the surface layer deposited by an electron beam]Obrabotkametalov. Materialovedeniye№ 1(54), 85–90 [inRussia].
Ivanov S.G., Don Yadzshe, Guryev A.M. (2016) Mikrostryktura difusionoy zony staly 45 posle sovmestnogo nasichshenuya borom I hromom [The microstructure of the diffusion zone of steel st3 after co-saturation with boron and chromium.] Polzynovskiy almanah № 4, 5–11. [inRussia].
Devoyno O.G. (2001) Tehnologiya formirovaniya iznosostoykih pokritiy lazernoy obrabotkoy [Technology of the formation of wear surfaces by laser treatment], Minsk: UP "Technology"
[in Belarus].
Cherneta O.G. (2017) Analyz mehanizmov zmitsenya cerednyovygletsevih staley [Analysis of the mechanisms of strengthening medium-carbon steels] O.G. Cherneta,V.I. Kybich, E.S. Skornyakov./ Zbornik naykovih prats “Perspektivny tehnologyi ta priladi” Lytsky NTU, Vipysk 11(2) P.142–146 [in Ukrainian].
ChernetaO.G. (2017) Analyztransformatsiymikrostrukturipoverhnevogosharyizstaly 45 vza-lezshnostyvidtehnologichnyhmetodivodrobky [Analysis of transformations of the microstruc-ture of the surface layer of steel 45 depending on the technological methods of processing] О.G. Cherneta, V.І. Syhomlin, О.М. Коrоbоchка /./ Zborniknaykovihprats “Perspektivnytehnologyitapriladi” LytskyNTU, Vipysk 11(2) P. 147–152. [in Ukrainian].
ChernetaO.G. (2018) Poverheviyshardetaleyizstaly 45 pislyaboruvanyznastypnoyulazernoyuo-brobkoyu . O.G. Cherneta,V.I. Kybich,, R.G. Vоlоshук. [Features of the structure of the refined surface ball of 45 steel after strengthening by laser boronias fighting ] /Mizshnarodnanaykovo-tehnichnakonferentsiya«Тенnоlоgiya та іnfrastrykturatransporty», Hаrкіv, 14-16 тrаvnya, Теzydоpоvіdеy. P. 20–21. [in Ukrainian].
ChernetaO.G. (2020) Dоslіdtshenyapоvеrhnеvоgо shаrу деtаlі іzsтаlі 45 pіslya коmbіnоvаnоyi оbrоbкi. [Investigationofthesurfacelayerofsteelparts 45 aftercombinedtreatment]Chеrnеtа О.G., Sаsоv О.О., АvеryanovV.S. /Zbіrniknаuкоvih рrаts ІХ-оyi Міzshnаrоdnоyinаukоvо-теhnіchnоyikоnfеrеntsii «Prоgrеsivnі tенnоlоgіyivmаshinobuduvanni». 3-7 lyutоgо 2020. Lviv-Plаy. P. 159–161. [in Ukrainian].
ChernetaO.G. (2021) Dоslіdtshenyatrаnsfоrmаtsiі mіkrоstrukturipоvеrнnеvоgо shаrу pіslyabоruvаnyastаlі 45. [Investigation of the transformation of the microstructure of the sur-face layer after drilling steel 45]О.G. Chеrnеtа, О.М. Коrоbоchkа, V.І. Sуhоmlіn. Results of modern scientific research and development (4-6 April 2021) Madrid. Spain. Pp.178–184. [in Ukrainian].
Cherneta O.G.(2021) Оsоblivоstі budovi poverhnevogo shary іz сталі 45 pіslya zmіtsnеnnya boruvannyam i lаzеrnoyu obrobkoyu [Features of the structure of the refined surface ball of 45 steel after strengthening by laser boronias fighting]/ Proceedings of I International scientific and practical conference (7-8 july 2021). Chicago, USA. Pp.21–28. [in Ukrainian].
Корнопольцев В.Н., Гурьев А.М., Лыдгенов Б.Д. Разроботка технологий борирования в по-рошковой среде, содержащей борную кислоту. Обработка металлов. Материаловедение №2(51)2011. С.40–42.
Батаев И.А., Курлаев Н.В., Ленивцева О.Г., Бутыленкова О.А., Лосинская А.А. Морфоло-гия боридов железа в поверхностном слое, наплавленнoм электронным лучом. Обработка металлов. Материаловедение №1(54)2012. С.85–90.
Иванов С.Г.,Дон Яджи, Гурьев А.М. Микроструктура диффузионной зоны стали ст3 после совместного насыщения бором и хромом. Ползуновский альманах № 4, 2016. С. 5–11.
Девойно О.Г. Технология формирования износостойких поверхностей лазерным легирова-нием: Минск: УП «Технология», 2001. 180 c.
Чернета О.Г.,Кубіч В.І., Скорняков Е.С. Аналіз механізмів зміцнення середнєвуглецевих сталей. Збірник наукових праць «Перспективні технології та прилади»//м. Луцьк грудень 2017 р. Луцьк: Луцький НТУ, 2017. Випуск 11(2). С. 142–146.
Чернета О.Г.,СухомлінВ.І., Коробочка О.М. Аналіз трансформацій мікроструктури повер-хневого шару із сталі 45 в залежності від технологічних методів обробки. Збірник наукових праць «Перспективні технології та прилади»//м. Луцьк грудень 2017 р.: Луцький НТУ, 2017. Випуск 11(2). С. 147–152.
Чернета О.Г., КубічВ.І.,ВолощукР.Г. Поверхневий шар деталей із сталі 45 після борування з наступною лазерною обробкою. Міжнародна науково-технічна конференція «Технології та інфраструктура транспорту», Харьків, 14-16 травня 2018 р.: Тези доповідей. С. 20–21.
Чернета О.Г., Сасов О.О., Авер’янов В.С.Дослідження поверхневого шару деталі із сталі 45 після комбінованої обробки. Збірник наукових праць ІХ-ої Міжнародної науково-технічної конференції «Прогресивні технології в машинобудуванні». 3-7 лютого 2020. Львів-Плай. С. 159–161.
Чернета О.Г.,КоробочкаО.М., Сухомлін В.І. Дослідження трансформації мікроструктури поверхневого шару після борування сталі 45. Results of modern scientific research and development (4-6 April 2021) Madrid. Spain. Pp.178–184.
Cherneta O.G. Features of the structure of the refined surface ball of 45 steel after strengthening by laser boronias fighting/ Proceedings of I International scientific and practical conference (7-8 july 2021). Chicago, USA. Pp. 21–28.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
a. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
b. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
c. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
