СТРУКТУРА И СВОЙСТВА БОРИДНОГО СЛОЯ СТАЛИ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ МЕТОДА ПЛАЗМЕННОГО ЛЕГИРОВАНИЯ

Abstract

Борирование является одним из перспективных методов повышения поверхностной твердости и износостойкости, стойкости к окислению и коррозии деталей машиностроения. Процесс диффузионного насыщения характеризуется большой длительностью, а также малой глубиной упрочненного слоя. Применение концентрированных источников нагрева позволяет решить эти проблемы. Среди методов высокоэнергетического воздействия следует особо выделить технологию плазменного поверхностного легирования. В данной работе проведено исследование микроструктуры и свойств боридного слоя, полученного на стали методом плазменного легирования. Отмечено, что слой, полученный после легирования с током 120 А, обладает наиболее высокими значениями по микротвердости, которые достигают 859–1265 HV. С увеличением тока до 140 А микротвердость легированного слоя снижается и составляет 761–1048 HV. Повышение тока до 160 А приводит к значительному уменьшению микротвердости поверхностного слоя до 452–747 HV. Известно, что объем долей боридов железа определяет степень упрочнения поверхности стали. Повышение силы тока плазменной дуги приводит к уменьшению доли первичных боридов в поверхностном слое после легирования и, следовательно, снижает микротвердость. Легированный слой имеет характерные зоны: заэвтектическую, эвтектическую и доэвтектическую. Повышение тока вызывает значительное изменение микроструктуры поверхностного слоя и снижение микротвердости легированного слоя. Наиболее высокой микротвердостью (1265 HV) обладает поверхностный слой после плазменного легирования с током 120 А. Установлено, что возможно получить боридный слой с помощью технологии плазменного поверхностного легирования бором. После обработки легированный слой характеризуется гетерогенной структурой и обладает высокой твердостью.