53. Влияние температуры и времени борирования на тол1 боридного слоя стали 65Г

Режим борирования

Толщина боридного слоя, мкм

54. Влияние условий борирования на толщину боридного слоя стали 65Г (70% n338407+15% В4С+15% SiC)

Скорость формирования боридного слоя пр электролизном способе насыщения в 2,5 раза вы ше, чем при борировании в расплаве буры с кар бидом бора, и в 4,5 раза больше, чем при бориро вании в расплаве буры с карбидом кремния, а ско рость насыщения в расплаве буры с карбидом бор (307о) на 30-40% больше скорости борировани в расплаве 70% буры-1-30% SiC.

Типичная микроструктура боридного слоя мар ганцевой стали приведена на рис. 53. Однофазны боридные слои (восстановитель SiC) по строеню практически не отличаются от двухфазных (вое становитель В4С). Изделия, борированные в рас

Рис. 53. Микроструктура борированной стали 40Г2. Х200

Рис. 54. Влияние толщины боридного слоя на изменение размеров образцов стали 65Г:

/ - 30% В,С+70% Na.BiOj; 2 -30% S)C + 70% Мз:3,07

плаве буры с карбидом бора, имеют темно-серую, а в расплаве с карбидом кремния - светло-серую поверхность.

В табл. 55 приведены результаты визуального 55. Влияние борирования на состояние поверхности стали 65 Г

Режим борирования

Состояние поверхности (условные баллы)

Примечание. О - сколов нет; 1 - очень незиачитель-дые сколы по острым кромкам; 2 - хорошо визуально различимые сколы по острым кромкам; 3 -сколы по боковьш

fp.iHHM.

осмотра борированных образцов на наличие щ щин и сколов после борирования и после термичй ской обработки борированных образцов (закал с повторного нагрева в соляной ванне с температ рой 800°С в масле+низкий отпуск, =170°С, т= = 1ч). Увеличение температуры и длительно процесса способствует повышению склонности ридного слоя стали 65Г к скалыванию. Из таб 55 видно, что повышать температуру борировани выше 1000°С не следует, так как в этом случз! после термической обработки появляются ско боридного слоя на боковых поверхностях, что ляется браковочным признаком борированных делий.

Изменение размеров стали 65Г в результат! борирования, как функция толщины боридноп слоя, подчиняется зависимости, близкой к линей ной (рис. 54). Борирование стали 65Г в расплав буры с карбидом кремния на глубину от 0,1 d 0,2 мм вызывает изменение размера от 0,012 щ 0,032 мкм на сторону, а при двухфазном - и ту же глубину - от 0,018 до 0,043 мкм.

Борирование повышает прочность и снижай пластичность нетермообработанных марганцева сталей (табл. 56). Боридный слой практически влияет на твердость сердцевины при закалке, несколько снижает ударную вязкость стали 65Г i закаленном и низкоотпущенном состоянии (с до 0,3-0,5 кгс-м/см) (табл. 57). Микротвердос боридных фаз в двухфазном боридном слое зави! сит от химического состава стали и режима 6opii рования (т=3 ч,/=0,25 А/см2):

Марка стали Температура борирования, °С 850, 900, 950 Микротвердость, кгс/мм:

40Г2 850, 900,

2190, 2130, 2070 2210, 2170, 1360, 1390, 1420 1335, 1370, 141l

Однофазный боридный слой на среднеуглерм дистых марганцевых сталях (40Г, 40Г2) имея твердость 1400-1450 кгс/мм. Марганец повышае] микрохрупкость FeB и несколько понижает микр хрупкость РсгВ. Макрохрупкость боридного слоя!

Ise. Влияние борирования

1(84% BC+lSo/o Na2B407, /=950°С, т=6 ч, охл. на воздухе) ia механические свойства марганцевых сталей

7. Твердость сердцевины и ударная вязкость борированной стали 65Г после закалки и низкого отпуска

1рисутствии 1 % Мп в стали изменяется незначи-тельно (рис. 55).

Двухфазное борирование повышает износостой-сость стали 65Г в 10-15 раз (рис. 56). Большую

!-68. Скорость окисления стали 40Г 30% В4С+70% Na2B40r, 6 = 200 мкм)

Рис. 55. Микро- (а) и макрохрупкость (б) сталей 40Г и

(30% В4С+70% N826407, =950°С, 6 = 200 мкм):

/, 2, 3, 4 - нагрузка на инденторе твердомера 30, 50, 100 и 150

<:оотБстственио

Рис. 56. Влияние борирова

на износостойкость стали 65Г; 7 - закалкаН-низкий отпуск; 2,1 борирование в расплаве 30% SI -(70% NaB,©?, закалка и ш отпуск; 4, 5, 6 - борирование расплаве 30% В4С-Ь70% Na,B/ закалка и низкий отпуск (2-= 1000°С, т: = 4 ч, 3 -(=.1050°С,

-4 ч, 4-t = 1050°C, т-6 ч, 5-

= 1050°С, т = 4 ч, 5 -( = 1000 1= 4 ч)

ювание хромистых сталей 1X2, 35Х, 40Х, 45Х, 45X2, 50Х)

Хромистые среднеуглеродистые стали в сочета-;ии с борированием применяют для изготовления .овольно широкого ассортимента деталей машин технологической оснастки, а также для изготов-1ения матриц вытяжных, формовочных, гибочных высадочных штампов холодной штамповки. При трм удается не только повысить стойкость мат-1ИЦ в 3-8 раз, по и заменить дорогостоящие высо-

юлегированные стали Х12Ф1, Р18 сталью типа ОХ.

Борирование не Зхудшает чистоты поверхности 30% в4С-ь7 о% Na,B,i реднеуглероднстых хромистых сталей, обработанных по 7-8 классу (табл. 59). Борированные издс-

износостойкость показали образцы, борированш при температурах 1000-1050°С в течение 4-6 ч сов. Однофазные боридные слои стали 65Г имен износостойкость примерно в 4 раза меньшую, двухфазные. Борирование повышает окалиносто кость марганцевых сталей в той же мере, что углсоодпстых (табл. 58).

Борирование (70% Na2B4O7-f20% B4C + IO SiC, б== 100-150 мкм) подающих и зажимных ца1 токарных автоматов из стали 65Г повысило н стойкость в 3 раза.

I. Влияние борирования на чистоту поверхности стали 40Х

/=0,25 А/см2, = ЭООС)

Время юыщеник, ч

Шероховатость

исходная

после борирования