ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 25 № 1 2023 136 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Рис. 5.Толщина диффузионного слоя, полученного в результате боромеднения образцов из стали 45, У10, 5ХНМ в течение 3, 4 и 5 часов Fig. 5. The thickness of the diffusion layer formed after borocoppering of Steel 45 (0.45 % C), Steel U10 (1.0 % C), and 0.5C-Cr-Ni-Mn steel for 3, 4 and 5 hours 5 часов на всех сталях схожее и характеризуется плавным снижением значений от поверхности к основному металлу. Необходимо отметить, что микротвердость всех образцов по всей толщине слоя после 5-часового боромеднения выше на 100…150 HV по сравнению с микротвердостью образцов после боромеднения в течение 3 и 4 часов. Предположительно, что это связано с ростом содержания более твердой фазы FeB после 5-часового боромеднения. Данные, приведенные в табл. 2 и на рис. 7, а, подтверждают наличие бора и меди в диффузионном слое на исследуемом образце из стали 45. Наблюдается уменьшение концентрации бора и меди по направлению от поверхности к границе раздела с основой. Углерод оттесняется в переходную зону, где его концентрация максимальна и составляет 0,56 %. Никель и марганец практически равномерно распределены по всей толщине диффузионного слоя. Наличие хрома обнаружено в переходной зоне. Следовательно, элементный анализ показывает характер распределения легирующих элементов, соответствующих химическому составу стали 45. Результаты, представленные в табл. 3 и на рис. 7, б для стали У10, указывают на наличие бора на поверхности в количестве 16,81 % и постепенное снижение его концентрации до 0,68 %. Максимальное количество меди наблюдается на поверхности диффузионного слоя и непосредственно под боридными иглами. Углерод оттесняется под боридный слой, где его содержание достигает 1,69 %. Хром и марганец равномерно распределены по всей толщине диффузионного слоя. В табл. 4 представлен элементный состав стали 5ХНМ после боромеднения в течение 4 часов (рис. 7, в). Как и на предыдущих образцах, максимальная концентрация бора наблюдается на поверхности с последующим ее снижением по направлению к границе с основой. Максимальная концентрация углерода видна на поверхности и в переходной зоне. Алюминий, хром, никель, молибден и медь сконцентрированы в тех же зонах, что и углерод. Рентгенофазовый анализ, проведенный на поверхности стали 45 (рис. 8) после боромеднения, демонстрирует наличие фаз FeB, Fe2B. Невозможность определения меди, вероятнее всего, связана с ее малым количеством. Рентгенограмма, полученная на стали У10 (рис. 9), демонстрирует наличие фазы Fe2B и карбидной фазы Fe3C. Стоит обратить внимание на отсутствие фазы FeB. Присутствие меди также не наблюдается. В результате проведения рентгенофазового анализа образца из стали 5ХНМ (рис. 10) был установлен фазовый состав боридного слоя,
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1