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

Актуальные проблемы в машиностроении . Том 4. № 4. 2017 Инновационные технологии в машиностроении ____________________________________________________________________ 9 УДК 621.785.5 ВЛИЯНИЕ БОРИРОВАНИЯ НА РАЗМЕРНУЮ ТОЧНОСТЬ И ХРУПКОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ ПРЕЦИЗИОННЫХ ДЕТАЛЕЙ ИЗ НЕТЕПЛОСТОЙКИХ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ СТАЛЕЙ В.М. КОНСТАНТИНОВ, доктор техн. наук, профессор В.Г. ДАШКЕВИЧ, канд. техн. наук, доцент А.В. КОВАЛЬЧУК, аспирант ( БНТУ, г. Минск, Беларусь ) Константинов В.М. – 220013, г. Минск, пр. Независимости, 65, Белорусский национальный технический университет, e-mail: v_m_konst@mail.ru Проведена оценка фактора хрупкости двухфазных боридных слоев полученных на сталях У8А и 9ХС в зависимости от температуры насыщения и времени выдержки. Получены уравнения регрессии, которые позволили определить наиболее эффективные режимы процесса борирования и обеспечить показатель напряжения скола на межфазной границе FeB/Fe 2 B на уровне 120…140 МПа. Уточнены данные об изменении геометрических характеристик поверхности изделий в результате борирования в порошковой среде. Построены номограммы для определения прироста линейных размеров деталей из инструментальных нетеплостойких сталей марок У8А и 9ХС от времени выдержки при борировании в диапазоне температур 930…950 °C. Для исследуемых параметров борирования величина прироста линейных размеров составила: для стали У8А – 14…25 % от толщины боридного слоя на сторону, для стали 9ХС – 10…21 %. Ключевые слова: химико-термическая обработка, борирование, диффузионный слой, хрупкость, прецизионные детали, размерная точность. Введение Известно, что бориды FeB и Fe 2 B, получаемые в результате борирования стали, отличаются высокой хрупкостью [1 - 5], их деформация разрушения является ничтожно малой [6, 7]. В то же время авторский опыт применения борирования для упрочнения стальных деталей различных узлов трения показал, что боридные слои на стали могут проявлять стойкость к небольшим циклическим нагрузкам. Неоднозначная оценка эффективности боридных слоев в условиях циклических нагрузок может быть обусловлена различиями в методиках исследований, а также высокой чувствительностью боридных слоев к температурно-временным параметрам обработки и составу насыщающей среды [4, 8-10]. При высоких контактных нагрузках двухфазные боридные слои могут выкрашиваться из-за невозможности пластически деформироваться. Образующиеся в результате возникающих напряжений трещины могут приводить к выкрашиванию фрагментов поверхности, которые приводят к повышенному абразивному износу последней. Меньшую хрупкость показывают однофазные боридные слои, обладающие большим запасом пластичности. Однако в условиях трения с удельными нагрузками, не превышающими 200…250 МПа, которые обеспечивают сохранение нормального характера изнашивания, двухфазные боридные слои являются более стойкими, чем однофазные [11, 12]. Наряду с