Борированный слой — Глубина

В результате исследования изменения размеров колец из сталей 15, 45, 65Г и У10 с наружным диаметром 47 мм и внутренним 25 мм после борирования при температуре 950° С в течение 10 ч установлено, что наружный диаметр колец увеличивается в среднем на 0,020—0,023 мм, а внутренний уменьшается на 0,036— 0,040 мм. Максимальное изменение размеров наблюдали на кольцах из стали 15, минимальное — на кольцах из сталей У10 и 65Г это, вероятно, связано с получением на высокоуглеродистой и легированной сталях борированного слоя меньшей глубины. [c.44]

Глубина борированного слоя увеличивается при повышении длительности выдержки и температуры насыщения (рис. 10.21). Увеличение содержания С в стали уменьшает глубину борированного слоя. [c.152]

В связи с этим возникает необходимость определения критических усилий на границе покрытие—матрица и влияния на них технологии и условий борирования. С целью упрощения решения поставленной задачи мы исходили из предположения, что на поверхности металла формируется однофазный боридный слой. Практика борирования располагает различными вариантами однофазного борирования. Так как глубина боридного слоя значительно меньше размеров борируемых изделий, задачу о напряженном состоянии в покрытии можно рассматривать для упругого полупространства. [c.29]

Высокая твердость поверхностного слоя при нагреве стали с покрытием вызвана борированием, что подтверждается результатами микроструктурного анализа. Глубина борированного слоя достигает 50 мкм. Величина микротвердости (850—950 кгс/мм ) и данные рентгенофазового анализа свидетельствуют, что основной фазой, определяющей повышенную твердость, является твердый раствор бора в железе. Образование борирован-ной зоны является результатом контакта покрытия со сталью и воздействия высоких температур вследствие диффузии бора из расплава в защищаемый металл. [c.169]

Присутствие бора в переходной зоне, обогащенной углеродом, и другие факторы приводят к значительному росту зерна в этой зоне. Карбидообразующие элементы (хром, вольфрам, молибден) в значительной мере устраняют это явление. Однако присутствие этих элементов (а также ванадия) способствует сглаживанию зубчатого контура в нижней части слоя, что ухудшает сцепление. Легирующие элементы, сужающие -у-область (хром, титан, ванадий), препятствуют диффузии бора и существенно уменьшают глубину борированного слоя. [c.42]

В сталях с 17% хрома после борирования при температуре 900° С в течение 5 ч слои состояли из боридов, в которых часть, атомов железа была замещена атомами хрома. С увеличением содержания ванадия в сплавах резко уменьшается глубина борированного слоя, поэтому целесообразно добавление ванадия в количестве не более 0,51%. [c.42]

Повышение температуры процесса, увеличение времени выдержки и добавка активаторов способствуют увеличению глубины борированного слоя. Однако при получении толстых слоев наблюдались случаи их растрескивания и отслаивания из-за возникновения значительных напряжений. В поверхностных слоях напряжения могут достигать различных величин. Если они превышают предел текучести борированного слоя, то это приводит к пластической деформации. Если же они превышают временное сопротивление, го в покрытии образуются трещины. [c.44]

Глубина борирования с увеличением содержания углерода и легирующих элементов в стали снижается, причем наиболее сильно при введении молибдена и вольфрама. Никель, марганец и кобальт мало влияют на глубину слоя. На микротвердость борированного слоя легирующие элементы действуют следующим образом никель ее снижает, а хром, молибден, вольфрам и марганец повышают. Влияние плотности тока и температуры при электролизном борировании на глубину слоя для различных марок стали показано на рис. 74. [c.128]

Борированный слой — Глубина 129 [c.478]

Борированием называют процесс поверхностного насыщения стали бором с целью повышения твердости, теплостойкости, износостойкости и коррозионной стойкости. Борирование стали осуществляется электролизным методом в расплавленной буре (деталь — катод, графит — анод). Процесс ведут в течение 6—8 ч при температуре 950°С, глубина борированного слоя 0,15—0,25 мм. Хрупкость бо-рированного слоя препятствует широкому применению этого процесса. [c.66]

В настоящее время развивается способ упрочнения стальных деталей обработкой их высокочастотной индукционной зак кой и одновременным синтезом в поверхностном слое стали, наряду с собственными, других (например, боридных) упрочняющих фаз. Известно, что борированные стальные слои обладают повышенной износостойкостью, особенно при работе в условиях абразивного износа при температурах до 1000 К. Традиционные процессы борирования (порошковые, жидкостные и газовые) обычно требуют нагрева изделия до 1300 К и длительности процесса в несколько часов - для получения глубины борированных слоев А 0,1+0,3 мм. Возможность локального борирования при этом часто затруднительна. [c.507]

Изменение глубины борированного слоя в зависимости от температуры процесса электролизного борирования показано на рис. 43. [c.1043]

Рис. 49. Изменение глубины боридного слоя, поверхностной твердости (HV, нагрузка 5кг) и микротвердости борированных слоев на Мо, W,

Влияние различных легирующих элементов на глубину борированного слоя в зависимости от режима электролизного борн-рования, по данным Г. И. Юкина, показано на рис. 2—4, Молибден и вольфрам сильно уменьшают глубину борированного слоя хром, кремний и алюминий действуют менее активно кобальт, марганец и никель совсем незначительно уменьшают глубину слоя. К элементам, сильно уменьшающим глубину борированного слоя на безуглеродистых сплавах, следует отнести также ти-, тан и ванадий, а к элементам, уменьшающим ее незначительно, — медь [36]. [c.6]

Рис. 2. Влияние температуры электролизного борирования на глубину борированного слоя

Рис. 3. Зависимость глубины борированного слоя от времени электролизного борирования

Наименьшая хрупкость слоя наблюдается при некоторой оптимальной его глубине для данной марки стали. Глубина слоя зависит в основном от температуры и продолжительности процесса. Отклонения от оптимальной температуры и времени приводят к увеличению хрупкости. Плотность тока резко влияет на глубину слоя только до определенного предела. Например, при температуре 1000°С таким пределом является плотность тока 0,10 а см . Однако независимо от этого повышенная плотность тока также может явиться причиной увеличения хрупкости борированного слоя. [c.17]

В результате борирования существенно изменяются физико-механические свойства не только поверхностных слоев, но и деталей в целом. Прочность борированных деталей зависит от следующих факторов от метода и режима борирования, соотношения глубины борированного слоя и толщины основного металла, величин и характера распределения внутренних напряжений, размеров и формы деталей и т. п. Поэтому имеющиеся немногочисленные литературные сведения по этому вопросу часто противоречивы. [c.22]

По глубине борированного слоя твердость изменяется соответственно фазовому составу (рис. 20) [29], однако имеются све- [c.25]

Рис. 20. Схема строения борированного слоя (а), изменение концентрации бора и твердости по глубине борированного слоя (б)

На усталостную прочность борированной стали влияют не только растягивающие напряжения, но и хрупкость борированного слоя, масштабный фактор, соотношение глубины борированного слоя с основным металлом и другие факторы поэтому дан- [c.28]

Усталостная прочность борированной стали, как и другие механические характеристики, зависит от режима и метода насыщения бором, химического состава упрочняемой стали, вида последующей термической обработки и ряда других факторов Поэтому борирование в одних случаях повышает предел уста лостной прочности, а в других способствует его понижению. Так например, борирование на глубину около 0, 5 мм без последую щей термической обработки повышает предел усталостной проч ности стали 20 примерно на 15%, а стали 45 после отжига в не окисляющей окружающей среде при 840°С — примерно на 20— 25%. Закалка борированной стали 45 с последующим низким отпуском снижает предел усталостной прочности (в 4 раза по сравнению с закаленной неборированной сталью и в 2 раза по сравнению со сталью борированной, но не подвергнутой закалке) [46]. Борирование нержавеющих сталей Х17 (глубина борированного слоя 0,05—0,06 мм) примерно на 10% повышает предел усталостной прочности и почти в 2 раза увеличивает условный предел коррозионно-усталостной прочности [48]. Иначе влияет борирование на изменение циклической прочности стали Х17Н2, предел усталостной прочности которой резко снижается с ростом толщины борированного слоя. При глубине борированного слоя 0,1—0,12 мм предел усталостной прочности в 3 раза меньше, чем у ложно борированной стали (отжиг при температуре 950°С, [c.27]

При газовом борировании [(НгВв+Нз) или (ВС1з-(-Н2)1 процесс ведется в течение 0,5—6 ч при температурах 800—1100° С. Глубина борированного слоя достигает 0,035—0,20 мм. [c.151]

Борирование - процесс насыщения поверхностного слоя бором, применяется преимущественно для среднеуглеродистых нелегированных сталей. Борирование проводят в твердой, жидкой или газообразной среде. Поверхностная твердость стали после бориропания и закалки достигает 1400-1500 HV, что обеспечивает высокую износостойкость трущихся деталей. Глубина борированного слоя составляет [c.239]

Борированию можно подвергать практически все сплавы на основе железа, но при этом следует учитывать, что их химический состав существенно влияет на строение и глубину слоя. В конструкционных нелегированных сталях с увеличением содержания углерода уменьшается толщина борированного слоя и постепенно выравниваются его границы с основой. По мере увеличения слоя углерод оттесняется в глубь образца, поскольку почти не растворяется в фазах FeB и FesB, причем его содержание на границе может превышать в несколько раз средний уровень содержания в стали. Для ослабления этого нежелательного явления рекомендуют увеличивать продолжительность процесса с целью диффузионного нивелирования избыточной концентрации углерода. Глубина проникновения бора для стали, содержащей 0,28% С, при температуре процесса 800° С возрастает от 25 до 60 мкм при увеличении выдержки с 1 до 3 ч. Увеличение концентрации углерода от 0,28 до 0,56% уменьшает глубину слоя до 40 мкм. [c.41]

Исследованиями насыщения армко-железа после цементации порошками карбида бора и ферроборала установлено, что зависимость глубины слоя (расстояние от цементованной поверхности) от содержания углерода отражает достаточно интенсивное уменьшение глубины слоя в интервале содержания углерода 0,1—0,4%, затем при содержании углерода 0,40—0,75 /о глубина слоя практически не изменяется. При увеличении содержания углерода до 1 % глубина борированного слоя снова довольно сильно уменьшается. Рекомендуется ограничивать в борируемых сталях содержание углерода в пределах 0,35—0,45%. [c.41]

В процессе выдержки при борировании происходит рост зерна в подслое. Этому способствуют в первую очередь бор и углерод. Улучшить свойства переходной зоны и уменьшить рост зерна аусте-нита можно дополнительным легированием стали карбидообразую-щими элементами, хотя в определенной степени это должно сопровождаться уменьшением глубины борированного слоя. [c.43]

Обычно при борировании в порошкообразных смесях глубина диффузионного слоя несколько меньше по сравнению с глубиной слоя при других способах. При использовании в качестве бориза-торов аморфного бора, ферробора и ферроборала на низкоуглеро-диетой стали удалось получить слои толщиной 300—330 мкм. С повышением содержания углерода максимально возможная толщина покрытия уменьшается до 200 мкм. Добавка 3% хлористого аммо ния к порошкообразным смесям на основе карбида бора и ферроборала способствует увеличению глубины борированного слоя в среднем на 10—15%- [c.44]

В. К. Галаев, А. И. Лукьяница и В. Н. Меньшов провели исследование сталей ЗОХГСА и 38Х2МЮА после борирования при сухом трении скольжения по диску из серого чугуна СЧ 21—40 [21]. Установлено, что борирование сталей значительно повышает их износостойкость. Увеличение поверхностной твердости и изменение структуры приводят к тому, что явления износа развиваются в тонких поверхностных слоях глубиной в сотые и тысячные доли миллиметра. Изучение износостойкости по глубине борированных слоем показало отсутствие строгой зависимости между твердостью и изно состойкостью. [c.49]

Рис. 74, Влияние плотности тока и температуры борировання на глубину борированного слоя а — температура борировання 9о0° С, выдержка 3 ч

На поверхность детали наносится в виде пасты шихта состава 93 % В4С + 2 % В2О3 + 5 % Na l толщиной до 0,5 мм. Скорость перемещения поверхности детали под срезом индуктора определяет обработку каждого участка поверхности заданным числом импульсов. На рис. 11.13 приведена зависимость глубины борирования h от времени обработки х = и(х п +Хп). Как видно, при х 4 с достигается глубина борирования порядка h 0,3 мм. В этом методе скорость борирования существенно выше, чем у других известных способов, Борированный слой представляет собой эвтектику (Fe-B- ) с микротвердостью 15,6+16 ГПа. Переходная зона между слоем и основным металлом достигает 0,1 мм. Микротвердость поверхностного слоя после ВИЗ без борирования при 5 - 0,6 мм не превышала - 8 ГПа. Рост относительной износостойкости для борированных образцов составил 6,5+7,0. [c.508]

Рис. 51, Измеиение микротвердости по глубине борированного слоя Мо, Та, 7г, Ке. Обработка в порошке карбида бора в вакууме при 1400° в течение 2 и 4 час, (А, Н, Минкевич и Е, В Акулиничев)

Для деталей при небольших удельных нагрузках глубина борированиого слоя может быть выбрана в пределах 0,25—0,4 мм, при больших удельных нагрузках глубина слоя не должна превышать 0,2 мм. [c.323]

Для интенсификации процесса диффузионного насыщения может быть применено реверсирование полярности тока [44]. При этом часть времени 1а полного цикла образец служит анодом, а часть времени — катодом. Оптимальное соотношение 4/ к при борировании стали составляет 7г—Уз- Реверсирование тока электролиза, с помощью бесконтактного реверсатора ВАГРТ 450-12, привело к возрастанию глубины борированного слоя в 1,5—2 раза по сравнению с борированным слоем, полученным при использовании постоянного тока, при этом время катодного периода назначалось в пределах 0,5—4 сек, а время анодного периода [c.10]

При использовании в качестве электролита чистой буры через двое-трое суток после начала работы может наблюдаться значительное уменьшение жидкотекучести расплава и, как следствие, получение борированного слоя с неравномерной глубиной. Для увеличения жидкотекучести и ускорения процесса электролизного борирования можно добавить в электролит, состояихий из технической буры, 20—25%, поваренной соли или соды. При высоких температурах эти добавки термически разлагаются, в результате чего изменяется соотношение между окислами натрия и бора и снижается температура плавления. [c.11]

Марка стали Глубина борированного слоя в мм Предел прочности в кГ мм Относительное удлинение в % Ударная вязкость в кГде/см [c.22]

Хрупкость борированного слоя, учитывая его большую твердость, сравнительно невелика и при правильно выбранной глубине не превышает хрупкость азотированных слоев, а прочность его связи с сердцевиной такая же, как и цементированных, и значительно превосходит прочность связи в азотированных слоях [5, 42]. Скалывание борированного слоя при различных испытаниях на прочность в большинстве случаев начинается при общем относительном удлинении или сжатии не менее чем на 1—2% [82] (рис. 21). Микрохрупкость боридных фаз опреде-0 -3 ляется их составом, величиной внутрен-напряжений и глубиной слоя. Хрупкость борида РеВ значительно выше, чем Рис. 21. Начало отслаива- хрупкость борида РсгВ. Повышение тем-ния борированного слоя пературы нроцесса и увеличение времени [c.26]

Результаты испытаний износостойкости волок из стали У7 показали, что вследствие борирования рабочих поверхностей срок службы волок повышается в 10—15 раз по сравнению с аналогичными неборированными. Так, если срок службы волок ИЗ закаленной стали У7 твердостью ННС 60—62 при калибровании прутка из стали Ст. 3 с диаметра 48 до 46 мм составляет 15—50 пятиметровых прутков (1—3 т металла), то для аналогичных борированных волок — 100—800 прутков [57]. Испытания стойкости борированных волок, изготовленных из легированной стали ХВГ и ШХ15, не показали столь высоких результатов. Надо полагать, что повышение содержания в стали легирующих элементов препятствует диффузии бора, ухудшает структуру борированного слоя [1] и этим снижает его износостойкость. Стойкость волок увеличилась вследствие не только высокой твердости борированной поверхности (глубина ее не превышает 0,1— 0,15 мм), но и в результате различной твердости подслоя у борированных и обычных волок. Если у обычных волок из стали У8 твердость слоя, следующего за закаленным, была HR 22—24, то твердость аналогичного подслоя у борированных волок из стали У8 повысилась до HR 45—47. [c.33]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...