- 15,20,30 20,30,40 45.60,65 55,65, 13,18,20 20,30,35 30,40,50 53,65,75 -

90fl

Режим бори- 850 900 950 1000 1ШШ

рования 2,4,6 2,4,6 2,4.6 2,4,6 2,#

t, С

т, ч

Толщина боридного слоя, мкм

30% BC-f -Ь70% буры - 100% буры (электролиз)

99,5% [80% Al2O3-f20% (70% В2О3+ +30%А\)] +

-fO,5% NaF 7,17,21 10,21,28

Повышение содержания в стали хрома и кию (сталь Х25Н11) очень незначительно снижает щину боридного слоя. При температурах 850, 950°С за 4 часа в расплаве 40% В4С+60% буры стали X25H1I формируется боридный слой ной 10, 15, 30 мкм соответственно.

Скорость борирования трудноборирующих< высоколегированных сталей типа ЗХ2В8, 30X1, Х18Н9Т и др. может быть значительно предварительным гальваническим или химически! железнением и никелированием, но свойства диффузионных слоев будут сушественно отличатье от приведенных ниже.

Типичная микроструктура боридного слоя ли Х18Н9Т приведена на рис. 80. Боридный практически лишен игольчатого строения, терного для всех сплавов на основе железа. Пр исследованных методах и режимах насыщения ридный слой состоит из двух фаз: (Fe, Сг, Ni) В микротвердостыо 2230-2460 кгс/мм и концентра цией хрома и никеля соответственно 10 и 6% борида (Fe, Сг, N1)26 с микротвердостью 1430 1600 кгс/мм2.

Влияние состава алюминотермической смеси микротвердость борированной стали Х18Н9Т пока зано на рис. 81. Там же приведены результаты ис следования изменения размеров в результате борИ рования.

Кинетика износа боридного слоя на стали

харакао

Рис 82. Влияние химико-термической обработки на износостойкость стали 12Х18Н91. /-без покрытия; 2-хромотита-нпрование; 3 - РОирование; 4 -хромосилидирование; 5 - Оориро

90 V, М/С

толщИедены

повышеяИсловиях

I8H9T показана на рис. 82. Для сравнения при-дены результаты исследования износостойкости юмосилицированной, хромированной и хромоти-шированной стали Х18Н9Т. Испытания на износ юводили на машине типа МИ при следующих :ловиях: трение скольжения без смазки по стали 18 при удельном давлении 10 кгс/см и скорости такиЛольжения 1 м/сек. Продолжительность испыта-ия составила 2 часа. Износ оценивали по потере laccbi, отнесенной к длине пути трения. Установ-I, что борирование повышает износостойкость ли Х18Н9Т примерно в 20 раз, т. е. в значитель-большей мере, чем другие диффузионные по-;рытия.

сташено слоигал

эГТИЯ.

Борирование понижает окалиностойкость стали :i8H9T:

(емпература пспыта-1Я, С 700 800 850 900

корость окисления, 1г/см-ч

в исходном

состоянии 0,02 0,03 0,04 0,05

после борирования

;а=60 мкм) П.055 0,13 0,22 0,33

Жидкостное 6оР-Р°- -/ГвоТ. х рТГрТх Кет е;?Т \7%?з*соо с е о

ф нкогтойГп боридные покрытия мен#еродистых сталей. В водном растворе хлористо-

°РРГ!ТпГ - Повышение коррозионной

когти п 40 о/ --- чи.п11с лирризионнои cToJB нзтрия скорость коррозии оорированнои стали

лишГ4~Л пя водном растворе НС1 составляЯвНЭТ также несколько выше, чем неборирован-

коррозионная?той:тГлГГ18нГт КОН .как бори-

те борирования не повышается. R пя.о.! Ж

,с- , ,, лог. . .,.. . .анная, так и неборированная сталь Х19Н9Т при

ной ХЖпЛ ° ь1шается. В расплавах азоЛ-часовой выдержке не разрушается. nm;n °i!!° Zyi? лимонной кислот коЛ В водопроводной воде убыль массы при 100-ча-

вой выдержке борированной стали Х18Н9Т мала, состояние поверхности остается хорошим (см.

Способ обработки

Среда испытания

Потеря массы, мг/см, за время испытания, ч

Исходное состояние

Борирование Исходное состояние

Борирование Исходное состояние

Борирование Исходное состояние

Борирование Исходное состояние

Борирование Исходное состояние

Борирование Исходное состояние

Борирование Исходное состояние

Борирование Исходное состояние

Борирование

4,25 0,73

21,9 1,08

0,156 30,0

0,055 0,35

0,035 0,60

0,03 0,73

0,0 0,10

0,0 0,13

10,0

4,43 1,09

27,0 ,56

30,9 0,07

----------xriwiUl Л1

розионная стойкость борированной стали Х18Н

несколько ниже, чем неборированной, однако ОНисииипис иивсрлпик-ш ui,iaciv.n лиришпт vv-m.

значительно выше, чем исходных и борированныЩбл. 151). Неборированная сталь Aionai с ьиди

151. Коррозионная стойкость стали Х18Н9Т в природных водах и водных растворах кислот и солей (борирование в расплаве 35% В4С--65% буры, толщина слоя 50-60 мкм)

Щроводной водой не реагирует. В морской воде при 10-часовой выдержке как борированная, так и не-рированная сталь Х18Н9Т практически не раз-шалась, но состояние поверхности у небориро-1НН0Й стали было несколько лучшим. Коррозион-стойкость стали Х18Н9Т в 1%-ном водном створе хлорного железа в результате борирова-Щш заметно ухудшается и становится ниже, чем рированной стали 45. Борирование в 6,5; 40 и о аза повышает коррозионную стойкость стали 8Н9Т в кипящих водных расплавах H2SO4, НС1 Н3РО4. Скорость коррозии борированной стали 8Н9Т в кипящей лимонной и уксусной кислотах 1ыше, чем неборированной, Но в 3-5 раз ниже, борированных углеродистых сталей (табл.

0,1552).

В кипящих водных растворах солей и щелочей (,-ный NaCl, 30%-ные КОН и NaOH) как бори-0,40 Щованная, так и неборированная сталь Х18Н9Т при ыбранном времени испытания (1 ч) не разрушался.

ем

0,035

0,73

0,03 1,00

0,0 0Л2

0,0 0,13

J52. Коррозионная стойкость стали XI8H9T в кипящих 1ДНЫХ растворах кислот (тисп = 1 ч)

11,3

Способ обработки

10%-пая

H,SO,

Потеря массы, мг/см

.30%-ная НС1

Исходное состояние орирова-ие (на глу-бину

50-70 мкм)

40,5

6,25

206,0

6,14

40%-иая НаРО.

50%-пая СНзСООН

22,0

0,03

0,07

50%-на я СбНвОг

0,21

ГЛАВА 6.

MKHl

БОРИРОВАНИЕ ЧУГУНОВ

Изделия из чугунов подвергают борированию главным образом с целью повышения их износе стойкости, и в частности сопротивления абразив ному изнашиванию.

Борирование чугунов получило значительна меньшее промышленное распространение, чем бо*; рирование сталей, поэтому и закономерности изГ насыщения бором изучены менее детально (см. pai боты [8 и др.]). При одинаковом типе чугуна толщина боридного слоя уменьшается при переходе от ферритных чугунов к ферритоперлитным и пер литным. Несколько изменяется при этом и строение борированного слоя: игольчатое строение боридной зоны становится менее выраженным. На белых чугунах боридный слой не имеет игольчато--; го строения.

Углерод и кремний (основные легирующие эле менты чугунов) уменьшают толщину боридного слоя (рис. 83).

Данные по кинетике формирования боридного слоя на чугунах различных классов приведены на рис. 84-87. Наибольшая скорость роста боридного слоя наблюдается при электролизном борировании наименьшая - при борировании из расплава буры с карбидом кремния: скорость электролизного бО рирования в 2 раза выше, чем жидкостного бори рования в расплаве буры с карбидом бора, и в ; раза выше скорости борирования в расплаве буры

Рис. 83. Влияние углерода и кремния на толщину боридного слоя высокопрочного чугуна:

а - С+2% Si + 0.5% Мп+0,02% S+

+0,02% S+0,05% Р, т:=6 ч, - О -60% Na,B,O,+40% В.С, -Д- -05% Na2B,0,+35% SiC

1,0 1,5 2,0 2,5 Sl,%

0,3 0.6 А/сн

Рас. 85. Влияние условий электролизного борирования на толщину борированного слоя чугуна СЧ 18-ЗЬ.

r-lTofHHXTjKTitMl/cf £=9b/0 c * А/см f-950°C, 3-реверсивный ток, (-1090 С