Obrabotka Metallov 2018 Vol. 20 No. 2

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 20 No. 2 2018 91 MATERIAL SCIENCE Т а б л и ц а 1 Ta b l e 1 Состав эвтектики в различных зонах слоя после электронно-лучевого борирования The eutectic composition in various areas of the layer after electron-beam boronizing Зона слоя / Layer‘s zone Содержание элементов в масс.% / Ratio of the elements, mass.% Итог / Total B (сталь 20 / У12) (steel 20 / U12) Fe (сталь 20 / У12) (steel 20 / U12) Зона А / Zone A 4.67 / 3.37 95.33 / 96.63 100.00 Зона В / Zone B 5.21 / 3.75 94.79 / 96.25 100.00 Зона С / Zone C 3.18 / 3.85 96.82 / 96.15 100.00 Рис. 4. Микроструктура борированных слоев на стали 20 ( а ) и У12 ( б ) в зоне C Fig. 4. The microstructure of boronized layers on steel 20 ( а ) and U12 ( б ) in zone C а б тик на сталях У12 и 20 составляет 360…365 HV. В целом состав эвтектики изменяется незначи- тельно по глубине слоя (табл. 1) и представляет собой смесь твердого раствора бора в α-Fe и бо- рида железа Fe 2 B. Изучение структуры и свойств слоев на стали У12, полученных электронно-лучевым легированием из карбида бора и алюминия В результате электронно-лучевой обработ- ки на стали У12 получен слой толщиной около 1 мм. Слои, полученные легированием карбидом бора и алюминием, имеют внешний вид, схожий с борированными слоями (рис. 5). Верхняя зона состоит из темных кристаллов различной конфи- гурации (призматические, ромбические с недо- строенными гранями, кристаллы в виде углов) и светлых ячеистых или сферических кристаллов (рис. 5, a ). Микротвердость темных кристаллов составляет 1890…1895 HV, а содержание бора варьируется в пределах 15…16 масс.% бора; для сферических – данные значения соответственно равны 1445…1450 HV и 8…10 масс.% содержа- ния бора. Как и в случае с электронно-лучевым борированием, после двухкомпонентного ле- гирования на поверхности формируются бори- ды железа FeB и Fe 2 B в виде темных и светлых кристаллов соответственно, причем первые ока- зываются заключенными в оболочку из вторых. В промежутках между боридами Fe 2 B распола- гается эвтектика пластинчатого строения. Сред- няя зона заэвтектического состава преимуще- ственно состоит из ячеистой структуры боридов Fe 2 B, эвтектики и небольшого количества кри- сталлов FeB (рис. 5, б ). Снизу расположена зона