Effect of Mechanical Activation of the Powder Mixture on the Structure and Properties of Boro-Aluminized Low-Carbon Steels

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 22 № 4 2020 151 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Влияние механоактивации порошковой смеси на структуру и свойства бороалитированных малоуглеродистых сталей Павел Гуляшинов 1, a, * , Ундрах Мишигдоржийн 2, 3, b , Николай Улаханов 3, c 1 Байкальский институт природопользования СО РАН , ул . Сахьяновой , 6, г . Улан - Удэ , 670047, Россия 2 Институт физического материаловедения СО РАН , ул . Сахьяновой , 6, г . Улан - Удэ , 670047, Россия 3 Восточно - Сибирский государственный университет технологий и управления , ул . Ключевская , 40 в , г . Улан - Удэ , 670013, Россия a https://orcid.org/0000-0001-6776-9314, gulpasha@mail.ru, b https://orcid.org/0000-0002-7863-9045, undrakh@ipms.bscnet.ru , c https://orcid.org/0000-0002-0635-4577, nulahanov@mail.ru Обработка металлов ( технология • оборудование • инструменты ). 2020 Том 22 № 4 с . 151–162 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2020-22.4-151-162 Обработка металлов ( технология • оборудование • инструменты ) Сайт журнала : http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov Введение Одной из актуальных проблем современного материаловедения является повышение проч - ности и износостойкости деталей машин и ин - ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 669-15:621.793.6 История статьи : Поступила : 03 сентября 2020 Рецензирование : 11 сентября 2020 Принята к печати : 29 октября 2020 Доступно онлайн : 15 декабря 2020 Ключевые слова : Химико - термическая обработка ( ХТО ) Механоактивация Бороалитирование Карбид бора Алюминий Углеродистая сталь Легированная сталь Финансирование : Исследование выполнено при фи - нансовом обеспечении гранта Рос - сийского Научного Фонда ( проект № 19-79-10163). АННОТАЦИЯ Введение . Бороалитирование является одним из эффективных способов повышения эксплуатационных свойств ( коррозионная стойкость , жаро - и износостойкость ) низкоуглеродистых сталей . Твердофазные способы химико - термической обработки ( ХТО ) проводят из насыщающих смесей на основе порошковых материалов . Предварительная механоактивация данных порошков является одним из способов повышения свойств получаемого диффузионного слоя . Цель настоящей работы заключается в установлении влияния предварительной механоактивации порошковой смеси на структуру и свойства бороалитированного слоя на поверхностималоуглеродистых сталей . Вработе рассмотрены результатыисследований по предварительной механоактивации насыщающей смеси при ХТО малоуглеродистых сталей ( на примере Ст 3 и 3 Х 2 В 8 Ф ) на основе порошкообразных карбида бора и алюминия . Показаны результаты проведенных экспериментов по предварительной механоактивации насыщающей смеси , установлена зависимость размеров частиц исходной смеси от продолжительности механоактивации . Получены образцы сталей с диффузионным слоем после ХТО . Установлено , что температура процесса оказывает значительное влияние на толщину полученных слоев . При увеличении температуры с 950 до 1050 ° С на Ст 3 толщина слоя возрастает с 120 до 150 мкм , на 3 Х 2 В 8 Ф – с 105 до 140 мкм при времени выдержки 2 и 4 ч соответственно . Исследована микроструктура полученных образцов , показаны диаграммы распределения микротвердости от глубины диффузионных слоев . Установлено распределение Al по глубине полученного бороалитированного слоя . В качестве дополнительных исследований изучена насыщающая способность смеси после однократного применения в процессе ХТО . Результаты и обсуждения . Установлена принципиальная возможность применения механоактивации при ХТО для получения диффузионных слоев с заданными прочностными характеристиками . Увеличение продолжительности и температуры ХТО в механоактивированных смесях приводит к повышению содержания алюминия в слое . Для цитирования : Гуляшинов П . А ., Мишигдоржийн У . Л ., Улаханов Н . С . Влияние механоактивации порошковой смеси на структуру и свойства бороалитированных малоуглеродистых сталей // Обработка металлов ( технология , оборудование , инструменты ). – 2020. – Т . 22, № 4. – С . 151–162. – DOI: 10.17212/1994-6309-2020-22.4-151-162. ______ * Адрес для переписки Гуляшинов Павел Анатольевич , к . т . н ., научный сотрудник Байкальский институт природопользования Сибирского отделения Российской академии наук , ул . Сахьяновой , 6, 670047, г . Улан - Удэ , Россия Тел .: +7 (3012) 43-36-76, e-mail: gulpasha@mail.ru струментов за счет диффузионного насыщения поверхности металлов и сплавов различными химическими элементами . Химико - термической обработкой ( ХТО ) деталям можно придать ряд эксплуатационных свойств , которых невозмож - но достичь термической обработкой ( закалкой ). Также ХТО применяется , когда детали экономи - чески невыгодно изготавливать из дорогих спе - циальных сталей и сплавов [1, 2]. Существуют различные методы ХТО : в газах , жидкостях , порошках и пастах . К достоинствам