Page 34 - Zmist-n2-2015

утворення бороцементиту Fe 3(CB) менша за енергію Ґіббса утворення цементиту
Fe 3С [26, 27], а також енергія зв’язку між атомами заліза та бору вища, ніж між
атомами заліза та карбону [28]. Легування бором сплавів збільшує об’ємну част-
ку бороцементиту та активність карбону [24–25]. Крім того, попереднє ПД змі-
нює механізм дифузії бору – під час насичення поверхні сплавів вона відбуваєть-
ся не тільки на межах зерен аустеніту, але й частково в об’ємі зерна [20].
Таким чином, можна стверджувати, що бор впливає на дифузію карбону у
твердому розчині γ-заліза та збільшує його дифузійну активність.

Рис. 5. Мікроструктура бороцементованого шару на глибині 300 mm
після бороцементації (a) та ізотермічної витримки за температури 1153 K (b). ´1000.

Fig. 5. Microstructure of cemented layer at the depth of 300 µm after boron cementation
(а) and isothermal holding at the temperature of 1153 K (b). ´1000.

Щоб дослідити зміну структури бороцементованого шару після дифузійного
насичення, його охолодили та витримали за температури 1153 K впродовж 1 h.
Вибір температури, до якої охолоджували, пов’язаний з тим, що при 1153 K у бо-
ровмісних сплавах зменшується об’ємна частка бориду Fe 2B в аустеніті [27]. Піс-
ля витримки за температури 1153 K та охолодження на повітрі спостерігали змі-
ну об’ємної частки і розмірів боровмісних фаз у бороцементованому шарі. При
цьому присутність бориду Fe 2B не спостерігали. Ці зони були зміцнені дрібно-
дисперсними включеннями бороцементиту, розташованими в об’ємі перлітних
зерен (рис. 5b).
Завдяки дослідженням розробили спосіб бороцементації, який дає змогу
одержувати якісніші, однорідніші за структурою та зміцнені дрібнодисперсними
борокарбідами бороцементовані покриви більшої товщини [29].
Таблиця 4. Залежність твердості, опору поверхневому руйнуванню
та відносної зносотривкості бороцементованого та цементованого шарів
від виду попередньої обробки зразків
Бороцементований шар Цементований шар
Відносна Відносна
Вид ξ, Твердість зносо- Твердість зносо-
обробки % на поверхні Мікро- тривкість на поверхні Мікро- тривкість
шару HRC крихкість ∆m/∆m еtal , шару HRC крихкість ∆m/∆m еtal ,
% %
Відпал 0 64,5 0,6 1,82 58,2 0,72 1,36
7 65,4 0,66 1,88 59,1 0,73 1,42
Холодне
25 67,5 0,68 1,94 60,8 0,75 1,53
ПД
40 68,6 0,67 2,01 61,7 0,76 1,59
33