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

Актуальные проблемы в машиностроении . Том 4. № 4. 2017 Инновационные технологии в машиностроении ____________________________________________________________________ 11 Y = 886.7 - 0.95 ∙ X 1 - 47.1 ∙ X 2 + 1.63 ∙ X 3 (1) Y = 404.8 - 0.36 ∙ X 1 - 20.3 ∙ X 2 + 0.53 ∙ X 3 (2) где Y – напряжение скола на границе FeB/Fe 2 B, МПа; X 1 – температура насыщения, °C; X 2 – время выдержки, ч; X 3 –толщина боридного слоя, мкм. Построены трехмерные графики, отражающие зависимости толщины боридного слоя и напряжения скола на межфазной границе от режимов борирования для сталей У8А 9ХС (рисунок 1) и позволяющие определить оптимальные диапазоны параметров проведения процесса борирования, обеспечивающие получение наименее хрупких боридных слоев по показателю напряжения скола на межфазной границе FeB/Fe 2 B для сталей У8А и 9ХС. Установлено, что наименее хрупкими на стали У8А являются боридные слои, полученные в результате насыщения при 920…950 °C, 1…1,5 ч с предварительной изотермической выдержкой 750 °C, 1 ч. Для стали 9ХС наименее хрупкими оказываются слои, получаемые при 930…950 °C, 0,8…1,3 ч и 900 °C, 2…2,5 ч с предварительной изотермической выдержкой 750 °C, 1 ч. а) б) Рис. 1. Зависимости напряжения скола на межфазной границе от режимов борирования для сталей У8А (а) 9ХС (б) Из полученных уравнений множественной регрессии и построенных зависимостей можно сделать вывод, что снижение температуры насыщения или повышение времени выдержки относительно выделенного оптимума для сталей У8А и 9ХС сопровождается повышением их хрупкости – снижается величина предельной нагрузки, приводящей к появлению трещин на межфазной границе. В результате диффузионного борирования стальные детали претерпевают значительный прирост в размерах. По разным данным прирост может составлять от 8 до 55 % [17-20] и зависит от состава стали и условий насыщения. Чтобы оценить, является ли прирост размеров образцов из сталей У8А и 9ХС для выбранных режимов упрочнения зависящим от толщины боридного слоя, проведен корреляционный анализ и получены уравнения парной регрессии зависимости прироста размеров образцов от толщины боридного слоя для стали У8А (уравнение 3) и стали 9ХС (уравнение 4). Y = -47.85 + 0.54 ∙ X (3) Y = -27.95 + 0.38 ∙ X (4)