Рис. 58. Микроструктура рованной никелевой 40Н2.Х200 ( = 950°С, =Ц

/ = 0,2 А/см=)

зованы по тому же назначению, что и марган-вые и хромистые конструкционные стали. Влияние температуры и времени электролизно-борирования на толщину боридного слоя нике-вых сталей показано в табл. 69. Диффузионный

Рис. 59. Микро- (а и макрохрупкость (б) борированных! лей 40Н и 40С (30% В4С+70% Na2B407, =950 С 6-200.Й

1 2 3 4 - нагрузка на инденторе твердомера 30, 50, 100 и Ц соответственно

Борирование никелевых сталей <30Н, 40Н, 40Н2, 40НЗ, 50Н)

Чисто никелевые конструкционные стали , рованию подвергают редко. Они могут быть!

, Влияние температуры и времени электролизного

ования на толщину боридного слоя никелевых сталей 0,25 А/см2)

I борирования

Толщина боридного слоя, мкм

jJIpHM еч а н и е. Борирование проводили в кварцевом

никелевых сталей (рис. 58) при электролиз-борировании состоит из боридов FeB и РегВ, ррованных никелем, с микротвердостью 1680- и 1330-1500 кгс/мм2 и переходной зоны. В делах каждой из фаз микротвердость практики не изменяется.

Три изменении условий электролизного бориро-ия (/=0,25 A/cм) фазовый состав никелевых ией изменяется следующим образом:

40Н2

40НЗ 40Н5

ка стали

кии борирования

/, С 850, 900, 950 850, 900, 950 950 950

т, ч 3, 3, 3 3, 3, 3 4 4 ржание фаз . %

FeB 60, 59,5; 59 62, 62, 61 64 68

FejB 40, 40,5; 41 38, 38, 39 36 32

Макро- п микрохрупкость боридного слоя ни1 левых сталей несколько меньше, чем углеродист* (с тем же содержанием углерода) (рис. 59).

Данные по влиянию борирования на механи? ские свойства никелевых сталей в термически упрочненном состоянии приведены в табл. 70,

70. Влияние борирования на механические свойства никелевых сталей (84% B4C-f 16% NajBiO?, ==950°С, i=U

Марка стали

Вид обработки

кгс/мм*

00,2. кгс/мм-

6, %

45Н2

45Н5

Вакуумный отжиг

Борирование

Вакуумный отжиг

Борирование

Вакуумный отжиг

Борирование

52 56

54 60,5

68,5 87,5

30 36

31,5 37

37 57,5

15 7

15,5 7,5

19 9

ф, ,0

кгс-м/ см*

кгс/мм

43 22,5

44,5 25,5

52 33

5,5 4,5

6,5 3,5

18 20

19 27

30 27

Рис. 60. Износостойкость борированных никелевых сталей (/ = 950°С, т=3 ч, /=0,2 А/см2)

Ю 20 30 Wt

(. ,МИН

в интервале температур 700~850°С борирова-ие в 1,5-3,0 раза повышает жаростойкость нике-вых сталей (табл. 72).

Влияние борирования =950°С, т=4 ч) i окалиностойкость стали 40 Н

71. Предел усталости борированной стали 40НЗ

ваиив нремнистых сталей 60С, 40С2, 55С2, 60С2)

Кремнистые стали борированию, как правило, 1 подвергают. Однако кремний входит в состав

fornx сложнолегированных сталей, и его влияние результаты борирования целесообразно рас-отреть и в чистом виде, иа монолегнрованных алях. Кинетика формирования боридного слоя I кремнистых сталях подчиняется общим законо-крностям:

-Характеристики прочности в результате борира ния растут, а пластичности - уменьшаются. Из1 состойкость никелевых сталей несколько ниже, соответствующих углеродистых (рис. 60).

КИМ электролизного

ирования (/ = 0,25 A/cm)

t< °С 800 850

т. 4ч 1, 3, 5 1, 3, 5

900 950 1, 3, 5 1, 3, 5

Толщина боридного слоя, мкм

ЗОС 30, 105, 145 80, 160, 195 120, 195, 250 145,!

30C2 25, 105, 130 70, 150, 190 110, 185, 240 140,23 Температура жидкостного борирования (30% В4С+70% NajBiO?, т=5ч) 960 Толщина боридного слоя, мкм

40C 220

Отличительной особенностью диффузиов слоев кремнистых сталей является наличие м( боридным слоем (состоящим из боридов Fe РегВ, табл. 73) и переходной зоной развитой слойки а-фазы (см. рис. 23). Причиной ее обр вания является вытеснение кремния в пров

73. Фазовый состав боридного слоя кремнистых стал (т=3 ч, / = 0,25 А/см2)

* т = 4 ч, /=0,20 А/см2.

формирования боридного слоя в подборидную ну. Концентрация кремния в подборидной повышается по сравнению с исходным состоя в 2-3 раза, что и обуславливает в ней у-а кристаллизацию. В высококремнистых сталях ду боридным слоем и а-фазой образуется зона! фазы (FeaSi). В зоне сверхструктуры (FesSi) блюдается большое количество пор диффузиов происхождения.

Наряду с кремнием из боридной зоны стью вытесняется углерод. Одновременное

Рис. 61. Микроструктура боридного слоя стали 30С2 с неблагоприятным расположением графитных включений (=950°С, т=5 ч, /=0,25 А/см2).Х200

вие В подборидной зоне концентрации кремния углерода сопрояождается графитизацией послед-

Установлено, что кремний увеличивает хруп- ть боридных фаз и всего слоя в целом (см. рис. и резко уменьшает прочность связи его с осно-I. При строчечном расположении графитных лючений (рис. 61) боридный слой скалывается непроизвольно, без приложения каких-либо ме--ических нагрузок. Но даже если образование

азы и не сопровождается графитизацией, строе-

боридного слоя кремнистых сталей является ййне неблагоприятным, так как наличие под бо-Твым слоем мягкой прослойки а-фазы (табл.

приводит к его продавливанню и разрушению

кротвердость фаз борированного слоя кремнистых ей (<=970С, г=6 ч, /=0,2 А/ем)

Микротвердость, кгс/мм