OBRABOTKAMETALLOV Vol. 25 No. 1 2023 133 MATERIAL SCIENCE количество оксида меди было выбрано исходя из работ [21–23], где были получены диффузионные слои с максимальной толщиной. Подготовленные образцы помещали в контейнер, засыпали насыщающей смесью (рис. 1, а) и убирали в муфельную печь (рис. 1, б). Для предотвращения окислительных процессов, крышку контейнера герметизировали легкоплавким стеклом. Диффузионное насыщение проводилось при температуре 950 ºС, в течение 3, 4 и 5 часов. Далее контейнер охлаждался на воздухе, образцы извлекались из него, очищались от остатков насыщающей смеси. Затем следовала подготовка образцов к металлографическим исследованиям. Образцы закрепляли в струбцины, затем проводилось шлифование и полирование. Для выявления микроструктуры исследуемых образцов использовался химически активный раствор, состоящий из азотной кислоты (4 %) и спирта (остальное). Металлографические исследования проводили на оптическом микроскопе Альтами МЕТ 2С, измерения микротвердости – на микротвердомере ПМТ-3М, нагрузка на алмазную пирамидку составляла 50 г. Элементный анализ исследовали на сканирующем электронном микроскопе (СЭМ) JEOL JCM-6000 с элементным дисперсионным анализатором. Для изучения структуры протравленную поверхность образцов изучали в режиме вторичных электронов. Рентгенофазовый анализ проводили на дифрактометре D2 PHASER c линейным детектором LYNXEYE. Шаг измерения равнялся 0,02°, время обработки одного шага составляло 1,2 с. Исследование топографии с определением параметров шероховатости поверхностей полученных образцов осуществляли на оптическом профилометре Bruker Contour GT-K1 с программным обеспечением Vision64 [24, 25]. а б Рис. 1. Упакованные контейнеры (а), муфельная печь ЭКПС-50 (б) Fig. 1. Packed containers (a), muffl e furnace EKPS-50 (б) Результаты и их обсуждение В результате диффузионного поверхностного насыщения образцов бором и медью в течение часов были получены диффузионные слои толщиной от 110 до 130 мкм (рис. 2). После проведения диффузионного боромеднения в течение 4 часов на поверхности образцов были получены диффузионные слои толщиной 140…220 мкм (рис. 3). На рис. 2, а показан диффузионный слой стали 45 толщиной 120 мкм с твердостью 1800…1600 HV. Диффузионный слой имеет «классическое» для боридного слоя строение в виде игл. Характерной особенностью является глубокое внедрение игл в основу стали. Многие авторы считают, что это является причиной прочного сцепления диффузионного слоя с основой металла [26–29]. При этом иглы на концах имеют скругления. Наблюдается выделение карбоборидной фазы непосредственно от боридных игл, твердость которых составила 1200…1750 HV. Переходная зона между слоем и основой стали не отличается от ферритно-перлитной структуры основы. После проведения боромеднения стали 45 в течение 4 часов толщина слоя составила 140 мкм, что на 20 мкм больше по сравнению с
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1