Obrabotka Metallov 2018 Vol. 20 No. 2

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 20 № 2 2018 90 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Рис. 2. Рентгенограмма стали 20 после электронно-лучевого борирования Fig. 2. XRD-pattern of steel 20 after electron beam boronizing эвтектики (рис. 1, б ). При этом сами сфериче- ские кристаллы располагаются в центре при- зматических и ромбических кристаллов и тем самым нарушют их геометрию (целостность). Содержание бора колеблется от 13 до 16 мас.% в зоне призматических кристаллов и 7…8 мас.% – в зоне сферических. Фазовый состав слоя ана- логичен слою на стали 20: рентгенофазовым анализом были выявлены карбид бора, бориды железа FeB и Fe 2 B. Микротвердость призматических и ромбиче- ских кристаллов на сталях У12 и 20 составляет 1890…1900 HV. Микротвердость сферических кристаллов на стали У12 составляет 1450… 1455 HV, на стали 20 – 1140…1150 HV. Таким образом, на основе данных РФА, РСМА и ми- кротвердости можно утверждать, что призма- тические и ромбические кристаллы являются боридами FeB, а сферические кристаллы – бо- ридами Fe 2 B. Причем согласно работе [12] вы- тянутая форма боридов FeB связана с тем, что кристаллы находятся под различными углами наклона по отношению к плоскости шлифа. В зоне B в связи со снижением концентрации бора объемная доля кристаллов снижается. Кри- сталлы выделяются в виде крупных дендритов с осями первого порядка или с осями первого и второго порядков (рис. 3). Содержание бора в указанных дендритах на стали У12 составляет 7…8 мас.%, на стали 20 – 8…9 мас.%. К основному металлу примыкает зона C , в ко- торой кристаллы отсутствуют, в ней наблюдает- ся эвтектика пластинчатого типа с содержанием бора 1…2 мас.% (рис. 4). Микротвердость эвтек- Рис. 3. Микроструктура борированных слоев на стали 20 ( а ) и У12 ( б ) в зоне B Fig. 3. The microstructure of boronized layers on steel 20 (а ) and U12 ( б ) in zone B а б