Obrabotka Metallov 2018 Vol. 20 No. 2

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 20 № 2 2018 87 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Формирование покрытий на основе бора и алюминия на поверхности углеродистых сталей электронно-лучевым легированием Ундрах Мишигдоржийн a, * , Игорь Сизов b , Иван Полянский c Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления, ул. Ключевская 40В, г. Улан-Удэ, 670013, Россия a http://orcid.org/0000-0002-7863-9045, druh@mail.ru , b http://orcid.org/0000-0002-4468-784X , sigperlit@mail.ru , c http://orcid.org/0000-0002-7350-8791 , i.polyansky@mail.ru ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 669 - 15:621.793.6 История статьи : Поступила: 24 января 2018 Рецензирование: 02 марта 2018 Принята к печати: 05 апреля 2018 Доступно онлайн: 15 июня 2018 Ключевые слова : Электронно-лучевое легирование Бориды железа Алюминиды железа Микроструктура Микротвердость Благодарности : Авторы выражают благодарность к.т.н. Дампилону Б.В. , научному со- труднику Института физики прочно- сти и материаловедения Сибирского отделения РАН, г. Томск за помощь в проведении эксперимента. Финансирование : Исследование выполнено при фи- нансовом обеспечении гранта Пре- зидента Российской Федерации для государственной поддержки моло- дых российских ученых – кандида- тов наук МК-2641.2018.8 и Госза- дания № 11.9999.2017/ДААД для проведения научных исследований. АННОТАЦИЯ Введение. Борирование и бороалитирование являются эффективными способами повышения поверх- ностных свойств деталей машин и инструментов. Однако данные способы находят ограниченное примене- ние в промышленном производстве. Одним из сдерживающих факторов является повышенная хрупкость борированных и бороалитированных слоев. Так, традиционные способы борирования и бороалитирования с печным нагревом приводят к формированию слоев с игольчатой и слоистой структурой соответственно. При этом на поверхности данных слоев как правило формируются наиболее твердые и хрупкие фазы, та- кие как FeB и Fe 2 Al 5 . Цель работы: изучение последовательности формирования фаз в борированных и бороалитированных слоях, полученных под воздействием электронного пучка в вакууме на поверхности углеродистых сталей. В статье рассмотрены результаты исследования электронно-лучевого легирования углеродистых сталей. Легирование осуществляли или одним карбидом бора, или карбидом бора совместно с алюминием. Соответственно в первом случае имело место электронно-лучевое борирование, а во втором – электронно-лучевое бороалитирование. Методы исследования. Были апробированы различные параметры электронно-лучевой обработки: ускоряющее напряжение, сила тока и длительность облучения. После об- работки исследовалась микроструктура, микротвердость, элементный и фазовый состав полученных покры- тий. Результаты и обсуждения. Установлено, что формирование фаз при легировании карбидом бора пре- имущественно происходит согласно диаграмме состояния Fe-B. Так, моноборид железа FeB кристаллизуется в виде ромбических и призматических кристаллов, на которых зарождается Fe 2 B в виде округлых дендритов. Остатки жидкости при охлаждении кристаллизуются в виде эвтектики из Fe 2 B и твердого раствора бора в α-Fe. При этом после электронно-лучевого бороалитирования эвтектику образуют Fe 2 B и твердый раствор Al и B в α-Fe. В целом микроструктуры полученных слоев после электронно-лучевого нагрева являются более предпочтительными по сравнению с традиционной ХТО с печным нагревом. Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2018 Том 20 № 2 с. 87–99 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2018-20.2-87-99 Введение В последние десятилетия в литературе по- явилось значительное количество работ, свя- занных с исследованиями по применению электронного луча в различных технологиях Для цитирования: Мишигдоржийн У.Л., Сизов И.Г., Полянский И.П. Формирование покрытий на основе бора и алюминия на поверхности углеродистых сталей электронно-лучевым легированием // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2018. – Т. 20, № 2. – С. 87–99. – doi: 10.17212/1994-6309-2018-20.2-87-99. ______ *Адрес для переписки Мишигдоржийн Ундрах Лхагвасуренович , к.т.н., с.н.с Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления ул. Ключевская 40В, 670013, Улан-Удэ, Россия Тел.: 8 (3012) 43-14-17, e-mail: druh@mail.ru Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov