The structure, phase composition, and residual stresses of diffusion boride layers formed by thermal-chemical treatment on the die steel surface

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 23 № 2 2021 156 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Т а б л и ц а 4 Ta b l e 4 Концентрация элементов в поверхностном слое образца после ХТО при температуре 1050 ° С , масс . % * Concentration of elements in the surface layer of the sample after TCT at a temperature of 1050 ° С , wt. % * Спектр / Spectrum B C O Si V Cr Fe W Итог / Result Спектр 1 / Spectrum 1 10.5 4.5 2.5 – – 4.1 65.4 13 100.00 Спектр 2 / Spectrum 2 10.8 5.1 – – – 11.3 69 3.8 100.00 Спектр 3 / Spectrum 3 3.1 4 2.2 0.5 – 6.6 80.8 2.8 100.00 Спектр по линии (1) / Linear spectrum (1) 11.8 3.8 – – – 10.7 71.5 2.2 100.00 Спектр по линии (2) / Linear spectrum (2) 1.7 4.8 – – 0.5 11.3 71.8 9.9 100.00 Спектр по линии (3) / Linear spectrum (3) 3.3 5.5 – – 10.4 74.2 6.6 100.00 Спектр по линии (4) / Linear spectrum (4) – 7.3 – – – 13.5 77.4 1.8 100.00 Спектр по линии (5) / Linear spectrum (5) – 7.4 – – – 10.5 76.7 5.4 100.00 Spectrum 9 – 3.7 – – – 12.8 77.7 5.8 100.00 * Количественный анализ дан для отражения измерения концентраций элементов по глубине слоя . Действительные значения невозможно представить РСМА анализом с энергодисперсионным спектрометром . * Quantitative analysis is given to re fl ect the concentration variation depending on the distance from the surface. The actual values are not possible to de fi ne by EDS analysis. На рис . 10 представлены образцы - полоски в результате электрохимического травления ( анодного растворения ) после определения ТОН на установке УДИОН -2. На рис . 11, 12 представлены эпюры ТОН , по - строенные по данным , полученным в результате эксперимента . Как видно , на эпюрах показана одна компонента ТОН , так как процессы ХТО протекают во всем объеме материала и образуют плоское напряженно - деформированное состоя - ние ( НДС ) однородного вида , т . е . любое направ - ление в плоскости обработки является главным , следовательно , необходимо и достаточно изме - рить только одно нормальное ( главное ) остаточ - ное напряжение [18]. Полученные данные позволяют утверждать , что ТОН после борирования стали 3 Х 2 В 8 Ф при 950 ° С являются сжимающими ( рис . 11) и на глу - бине 25…55 мкм ( переходная зона ) принимают минимальные значения (–180 МПа ), глубина залегания активной части эпюры ТОН оцени - вается в 0,18 мм от поверхности . После бори - рования при 1050 ° С ( рис . 12) на поверхности возникают ТОН растяжения с максимальным Рис . 10. Поверхность образцов - полосок в ре - зультате электрохимического травления ( анод - ного растворения ) образцов из стали 3 Х 2 В 8 Ф после борирования : а – при 950 ° С ; б – при 1050 ° С Fig. 10. The surface of sample strips as a result of electrochemical etching (anodic dissolution) of samples from steel 3Kh2V8F after boriding at: а – 950 ° С ; б – 1050 ° С а б