Определение состава пасты для формирования усиленных слоев на стали мартенситного класса путем комбинированной обработки

Аннотация

Проблематика повышения износостойкости требует новых материаловедческих подходов к решению вопросов поверхностного упрочнения. Нержавеющие стали мартенситного класса имеют высокие антикоррозийные свойства и прочностные характеристики, однако слабо противодействуют абразивному и эрозионному износу. Существующие методы химико-термического упрочнения уже не соответствуют эксплутационно-экономическим показателям. Применение комбинированной методики упрочнения которая сочетает борирования и скоростной нагрева токами высокой частоты позволяет интенсифицировать диффузионные процессы. Такой подход позволяют получить сравнительно толстые упрочненные слои и получить структуру упрочненного слоя с принципиально новой морфологией.

В результате обработки стали мартенситного класса полученны слои толщиной 25 - 240 мкм с промежуточным закаленным слоем между диффузным зоной и основным металлом. Такая архитектура упрочненного слоя позволяет эффективно противодействовать продавливанию, абразивному, эрозионному и кавитационному износу.

Основными структурами в борированном слое является бориды типа Fe₂B, карбобориды, расположенных в твердом растворе бора в железе и легирующих элементов.

Микротвердость борированного слоя превышает 10000 МПа. Микротвердость закаленного слоя достигает значений 8000 МПа, что соответствует микротвердости бесструктурного мартенсита.

Переход от диффузионного слоя к основной структуры происходит через структуру закалки, которая была сформирована под действием скоростного нагрева СВЧ, и достаточно скоростным теплоотводом вглубь металла. Показано, что мелкие зерна матричного материала, которые образовались на границе раздела, образующиеся в результате активного проникновения атомов бора по границам субструктуры и формированием новых границ структуры.

Ключевые слова: Борированный слой, микротвердость, закаленный слой, карбид бора, токи высокой частоты.