Actual Problems in Machine Building 2017 Vol. 4 No. 2

Actual Problems in Machine Building. Vol. 4. N 2. 2017 Innovative Technologies in Mechanical Engineering ____________________________________________________________________ 22 среды, что может привести к оплавлению поверхности образца в результате образования легкоплавкой боридной эвтектики [1–7]. Во- вторых, меньшая температура насыщения существенно замедляют процессы диффузии и скорость роста диффузионного слоя [8–12]. Время насыщения было выбрано равным 150 минутам, так как за это время формируется диффузионный слой оптимальной толщины с наилучшими эксплуатационными свойствами [13–18]. В качестве образцов использовались параллелепипеды из стали Ст3 с размерами 15х10х50 мм. Две поверхности параллелепипедов были отшлифованы. На каждую из шлифованных сторон наносили насыщающие среды в виде обмазки разного состава: на одну сторону наносили состав для комплексного бор-хром-титанирования [17, 18], а на вторую – состав для борирования [18]. Размеры до и после борирования контролировали микрометром МК 25-1. Шероховатость шлифованных поверхностей до и после борирования замеряли в двенадцати местах (по шесть измерений на сторону) при помощи лазерного профилографа- профилометра Veeko. Микроструктуру и толщину диффузионного слоя исследовали при помощи программно-аппаратного комплекса «Thixomet Pro», включающего программный комплекс «Thixomet» и оптический микроскоп Carl Zeiss Axio Observer Z1m. Результаты и обсуждение Результаты замеров шероховатости и размеров приведены в таблице. Таблица Размер до насыщения, мм Размер после насыщения, мм Шероховатость до насыщения R A , нм Шероховатость после насыщения R A , нм Сторона 1 Сторона 2 Сторона 1 Сторона 2 Сторона 1 Сторона 2 Сторона 1 Сторона 2 9,64 9,60 9,76 9,75 330,87 364,25 774,55 1390,00 405,57 306,40 609,93 1030,00 9,53 9,56 9,74 9,74 302,23 355,40 782,77 1060,00 408,04 400,99 852,87 808,97 9,53 9,56 9,74 9,74 295,36 398,38 1007,00 695,57 278,19 394,93 670,29 896,88 Средние значения 9,57 9,57 9,75 9,74 336,71 370,06 782,90 980,24 Как видно из таблицы, толщина образцов выросла в среднем на 0,18 мм в случае комплексного насыщения бором, хромом и титаном и на 0,17 мм в случае однокомпонентного борирования. Толщина диффузионных слоев при этом составила 163,3 и 145,5 мкм для комплексного бор-хром-титанирования и борирования соответственно. Шероховатость при этом изменилась более кардинально: при комплексном насыщении бором, хромом и титаном шероховатость R А выросла на 130% или в 2,32 раза (с 336,71 нм до 782,90 нм), при однокомпонентном борировании рост шероховатости произошел на 165% или в 2,65 раз (с 370,06 нм до 980,24 нм). Выводы 1. Прирост размеров стальных образцов практически не зависит от состава насыщающей среды, метода насыщения и толщины боридного диффузионного слоя и составляет в среднем 0,12 мм на 100 мкм толщины диффузионного слоя.