строение боридных игл несколько усложняете* Вольфрам не изменяет строения боридного слоя.

Молибден и вольфрам интенсивно повышаю содержание в слое высокобористой фазы (см. ри< 9, 24). Вольфрам несколько увеличивает парамет ры решеток боридных фаз (табл. 13). Влияни молибдена на изменение параметров решеток б( РИДОВ железа не обнаружено.

Распределение молибдена по толщине бориднс го слоя показано на рис. 37.

Молибден сильно уменьшает скорость дифф)! 200\ зии бора в аустените (0,4%С), толщину переход ной зоны и концентрацию в ней бора (рис. 38) углерода (рис. 39). Легирование стали молибд ш ном нейтрализует увеличение бором и углероде склонности к росту аустенитного зерна переходное зоны.

17. Влияние ванадия, циркония и титана на толщину боридного слоя (сплавы на основе железа, борирование в техническом В4С)

Содержание легирующего

элемента,

Толщина слоя, мкм

900°С

0,32 V

0,51 V 1,03 V 1,54 V 0,56 Zr 1,05 Zr 1,48 Zr 0,59 Ti 1,12 Ti 1,64 Ti

90 50 40 30 25 30 25 20 45 35 25

950°C

1000°C

120 75 60 45 35 55 45 50 65 50 45

125 90 80 65 55 75 55 75 90 75 70

180 140 120 100 80 110 85 75 130 120 100

175 150 110

95 125 100

80 175 100

240 220 160 130 175 150 125 240 150 !,30

lOSOC i

3 Ч

230 200 170 155 200 170 150 200 150 130

0,5 Ti,%

221 Рис. 40. Влияние титана на толщину боридного слоя и сплош-30( кого слоя боридов в среднеуглеродистой (0,4% С) стали:

21(--О---общая толщина слоя;--Д-- толщина сплошного

IJ, СЛОЯ боридов; /, 2 ? ~ время насыщения 2, 4 и 6 ч соответс?ве

Молибден и вольфрам повышают твердость (с рис. 15) и хрупкость (см. рис. 16, 18) борида Ff и снижают твердость (см. рис. 15, 17) и хрупкое (см. рис. 18) борида РегВ. Молибден незначите! но уменьшает износостойкость (см. рис. 19) и а рость высокотемпературного (600-800°С) окна ния борированных среднеуглеродистых сталей.

Ванадий. Влияние ванадия на кинетику формирования боридного слоя и его свойства изучено в гораздо меньшей мере, чем других легирующих элементов. Он сильно снижает толщину боридного слоя (табл. 17). По силе своего влияния уступает только цирконию [2, 3].

Ванадий увеличивает содержание в слое борида FeB, очень сильно (на 200-250 кгс/мм на

i% V). повышает микротвердость обоих бори [3], улучшает термостойкость боридного ело: увеличивает стабильность борида FeB при высо температурах [17].

Цирконий. Наиболее сильно снижает толщи, боридного слоя (см. табл. 17). Он, как и ванад: повышает твердость боридов FeB и РегВ [3]. В дение ванадия или циркония в железо в колич вах, больших 0,6%, увеличивает склонность бор ного слоя к трещинообразованию [3].

Ниобий. По своему влиянию на результаты рирования близок к титану [2]. В безуглеродист! сплавах он снижает толщину слоя более силь чем вольфрам, но слабее, чем титан. При введен в хромоникелевую сталь Х18Н8 в количестве 1,6% ниобий резко снижает толщину и микротве: дость боридного слоя. Причем снижается как щая толщина боридного слоя, так и толщи сплошного слоя боридов.

Титан. По силе влияния на кинетику формирЛ вания боридного слоя превосходит все исследовш я и ТрходноТТны ные элементы, кроме ванадия и циркония (см. ри( или 40Т (0,6% Ti).X200 20, 36) [2, 3 и др.], почти в равной мере уменьша

Рис. 42. Распределение бора по толщине переходной зоны титановых сталей ( = 950Х, т=4 ч, /=0,2 у\/см2):

/ - paccTosMSKc- :т конца борид-m.ix nr.i

TL.r

чот(о,бП

иотдг)

0, 0.S 1,?. 5

Рис. 43. Распределение титана по толщине бориро-ванпого слоя (=950°С, х=4 ч, /=0,2 .4/см2):

- . - .--транпды сплошного

слоя FcB;

------- граница игл FeB;

-----г;гаяица боридного

ет общую толщину боридного слоя и толщин сплошного слоя боридов (рис. 40). с повышение: о,. температуры борирования действие титана усил1 вается, он усложняет строение боридных игл и рг / 4 дикальным образом изменяет строение переходно ; д зоны. При содержании в среднеуглеродисто f (0,4%)С) стали 0,6%Ti переходная зона по микрс-структуре не отличается от сердцевины (рис. 41)i3x влияние легирующих элементов на толщину Титан уменьшает толщину переходной зоны и уве !оридного слоя укладывается, как правило, во личивает концентрацию в ней бора (рис. 42). шияние одного-двух наиболее сильно действующих В процессе формирования боридного слоя тита шементов (табл. 18). То л<е можно сказать про концентрируется в высокобористой фазе (рис. 43) шияние легируюш,их элементов на соотношение интенсивно увеличивает содержание в слое борид 5оркдных фаз в слое, их микротвердость (табл. FeB и его микротвердость (см. рис. 24, 28). Н .9) и другие свойства покрытий, твердость РегВ он практически не влияет. В хромоГ никелевой стали Х18Н8 титан также резко снижае? толщину и твердость боридного слоя. На износе; стойкость борированной стали титан практичесЦ не влияет (см. рис. 19). t

В сложнолегированных конструкционных ст4

Г

§

о S

ч о ь

я) н

R S S

ш<

S ш S 1М

>) о

ч са

о ш ш

см с7>

о ю ю to о *

о о ю

CJ> LO СП

о о 10 см 00 СП

ю о й О! о

in о

о о ю

со со 1Л

ю о см о со

о ьо о

п о со

со тт -Ф

Ю 1Л ю со СП

с= й S м- СП

1Л 1Л СП ю

ю ю о

CJ) со

-. см

ю ю о

о СП -I см

о ю ю -. с со -. см

о о to

00 со СП

о to ilt) CM СП тс Г-. см

ООО со СП -

ю о ю о t~-

О 1Л 1Л со С1 tM

UO 1Л о

со -

о о ю

ф см

- со го

ю ю л

t-. Ю 00

moo ст> 00 см см

ю ю ю

о СП со

.-I -I

1Л Ю CD 00 со - - см

о о ю

-. со

- см см

о о 1Л

о -. - - см

Ю ей с=> сч см t--- см

со ю

10 СП

19. Влияние легирующих элементов на фазовый состав !орированного слоя и на микротвердость боридных фаз (время насыщения 3 ч, плотность тока 0,25 А/см)

см о ~ eg и

сч IN

LO о о со -Ч W - см 05

о ю ш со -- см со

ч* - - -- см го

о ю о 30X2

со см - ол,

- см

см

Марка стали

30С2 30X2 30ХН2

зохнм

30Х2НМ 30Х2Н2М

со <N

>0С2

30ХН2 iXHM

§30

, (0Х2Н2М

со I/ -

ш о о

- см

о о -. см

Фазовый состав слоя при температуре борирования, С