Конференції

ТЕРМОХІМІЧНЕ БОРУВАННЯ СПЛАВУ Fe–5% Cr

В.І.Дибков,
 
В.І.Дибков,
 
В.І.Дибков
 

Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України , вул. Кржижановського 3, Київ, 03142, Україна
Порошкова металургія - Київ: ІПМ ім.І.М.Францевича НАН України, 2015, #11/12
http://www.materials.kiev.ua/article/2065

Анотація

Проведено борування сплаву Fe–5% Cr у порошку аморфного бору з активатором KBF4 при температурі 850–950 °C протягом 3600–28800 с. Встановлено, що процес борування призводить до утворення на межі розділу реагентів двох боридних шарів. Зовнішній шар, що межує з бором, складається з фази FeB, а внутрішній, прилеглий до основи залізохромового сплаву, — з фази Fe2B. Середній вміст хрому у шарі FeB становив 4,2% (мас.) (2,7% (ат.)), а в шарі Fe2B — 4,5% (мас.) (3,5% (ат.)). Встановлено, що утворення боридних шарів є почерговим, а не одночасним. Першим утворюється і росте шар Fe2B. Шар FeB не утворюється, поки шар Fe2B не досягне необхідної мінімальної товщини, яка, наприклад, при 850 ºC перевищує 100 мкм. Характерною рисою обох боридних шарів є чітко виражена текстура. Дифузійна кінетика їх росту близька до параболічної x2 = 2k1t. Температурна залежність константи швидкості росту боридного шару Fe2B в інтервалі часу реакції 3600–14400 с, коли шар сполуки FeB ще не утворився між бором і шаром Fe2B, описується рівнянням Арреніусівського типу k1 = 7,00 • 10–6exp(–135,0 кДж • моль–1/RT) м2 • с–1. Мікротвердість шару FeB становить 15,6 ГПа, шару Fe2B — 13,0 ГПа, а основи сплаву — 0,87 ГПа. За втратою маси встановлено суху абразивну зносостійкість борованих зразків сплаву Fe–5% Cr, яка більш ніж на порядок перевищує зносостійкість їх основи. Запропоновано використовувати поверхневі боридні покриття при виробництві матеріалів, деталей і виробів функціонального призначення для поліпшення їх службових характеристик.


АБРАЗИВНА ЗНОСОСТІЙКІСТЬ, БОРИДНІ ШАРИ, КІНЕТИКА РОСТУ, МІКРОСТРУКТУРА, МІКРОТВЕРДІСТЬ, СПЛАВ FE–5% CR, ТЕРМОХІМІЧНЕ БОРУВАННЯ, ХІМІЧНИЙ СКЛАД