Actual Problems in Machine Building 2015 No. 2

Actual Problems in Machine Building. 2015. N 2 Materials Science in Machine Building ____________________________________________________________________ 416 УДК 621.785.5:621.793.6 РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТА ДИФФУЗИИ ПРОЦЕССА ОДНОВРЕМЕННОГО КОМПЛЕКСНОГО БОРИРОВАНИЯ СТАЛИ 45 * С. Г. ИВАНОВ, канд. техн. наук, инженер М. А. ГУРЬЕВ, канд. техн. наук, докторант А. М. ГУРЬЕВ, доктор техн. наук, профессор ( АлтГТУ, г. Барнаул ) Гурьев С.Г. - 656038, г. Барнаул, пр. Ленина, 46, Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова, e-mail: serg225582@mail.ru Исследована кинетика формирования комплексного диффузионного боридного покрытия на стали 45. Химико-термическую обработку проводили в самозащитной насыщающей среде, содержащей в бор, хром и титан в условиях атмосферы при температуре 850–1050°С в течение времени 0,5–2,5 ч. Получены значения энергии активации и эмпирическое выражение для зависимости толщины слоя от времени и температуры насыщения. Ключевые слова : бор, диффузия, сталь, упрочнение, борирование. Введение Механические и эксплуатационные свойства поверхности стальных деталей, инструмента и рабочих органов машин оказывают определяющее влияние на ресурс работы изделий в целом. Для увеличения срока эксплуатации стальных изделий применяют различные способы нанесения покрытий. Химико-термическая обработка (ХТО) является одним из распространенных способов упрочнения сталей с целью увеличения коррозионной стойкости, износостойкости и других эксплуатационных качеств. Борирование является перспективным способом ХТО, позволяющим значительно повысить тепло- и коррозионную стойкость, а также увеличить поверхностную твердость. Такие недостатки боридных покрытий как высокая хрупкость, требование высокой культуры производства и технологическая сложность процесса ограничивают распространение борирования и область использования упрочненных борированием стальных изделий. Разработанные [1–4] составы и технологии одновременного мультикомпонентного борирования позволяют снизить хрупкость боридного слоя, повысить его эксплуатационные свойства а также повысить технологичность процесса борирования: упрочнение может вестись в обычных термических печах в условиях атмосферы. Однако, в данном случае достаточно сложно давать рекомендации относительно применения того или иного состава насыщающей среды и прогнозировать такую важную эксплуатационную характеристику получаемого покрытия, как толщина слоя, в силу слабой изученности кинетики процесса. * Работа выполнена при поддержке задания минобрнауки по приоритетным направлениям развития науки и техники – тема №885 и гранта Президента РФ MK-656.2014.8.