XIV Міжнародна наукова інтернет-конференція ADVANCED TECHNOLOGIES OF SCIENCE AND EDUCATION

Русский English




Научные конференции Наукові конференції

д.т.н., Заблоцкий В.К., Корсун В.А. БОРОМАРГАНЦИРОВАНИЕ УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ 45 И У7

д.т.н., профессор Заблоцкий В.К., Корсун В.А.

Донбасская государственная машиностроительная академия

БОРОМАРГАНЦИРОВАНИЕ УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ 45 И У7

Известно, что для улучшения физико-химических характеристик боридных слоев, обладающих высокой хрупкостью, при борировании железоуглеродистые сплавы дополнительно насыщают хромом [1]. Однако применяемые при этом порошки хрома или феррохрома являются дефицитными, и требуются их специальные поставки. Более целесообразно было бы использовать для этих целей порошки ферромарганца, который используется на многих предприятиях как раскислитель при выплавке сталей и, что очень важно, легко поддается измельчению в порошки необходимой фракции. Однако данных о применении порошков ферромарганца при борировании углеродистых сталей нет в литературе.

Цель работы - исследование структурообразования при боромарганцировании углеродистых сталей 45 и У7.

Насыщение проводили в контейнерах с плавким затвором, из алитированой углеродистой стали [2,3]. Температура насыщения была 1000 0С, выдержка при ней 5 ч, охлаждали после завершения процесса вместе с печью. Микроструктуру изучали с помощью микроскопа МИМ-8М после обычного и теплового травления, микротвердость определяли с помощью прибора ПМТ-3.

Марганцирование проводили в порошковой смеси по массе 50% FeMn, 48% Al2O3 и 2% активатора.

Структура поверхностного слоя после марганцирования стали 45 трудно дифференцируется. Слой состоит из трех отдельных слоев: внутреннего, примыкающего к структуре основного металла, среднего и наружного слоев.

Разделение слоев наиболее четко проявляется при использовании в качестве активатора криолита. По микротвердости указанные слои различаются между собой (табл. 1). Применение теплового травления позволило четко различать слои по окраске, и предложить схему их образования.

Таблица 1

Микротвердость отдельных слоев поверхностного слоя после марганцирования стали 45, У7

Состав смеси Микротвердость, Н20, МПа
Слоя у основного металла Среднего слоя Наружного слоя Основного металла
Ст. 45 У7 Ст. 45 У7 Ст. 45 У7 Ст. 45 У7
50% FeMn + 48% Al2O3 + Na3AlF6 2336 3009 3179 4287 4578 5250 1947 2709
50% FeMn + 48% Al2O3 + NH4C 2336 3179 2575 4578 4899 5652 2035 2650
50% FeMn + 48% Al2O3 + CaF2 2575 3179 3009 3564 5255 6095 1974 2709

 

При нагреве до 1000 0С аустенит насыщается марганцем. На поверхности стали образуется слой, неоднородный по глубине: на границе с основным металлом он содержит меньше марганца, чем на поверхности в зоне контакта с насыщающей смесью. При охлаждении ниже температуры Ас3 в поверхностном слое из аустенита выделяется феррит, богатый марганцем, затем часть аустенита превращается в феррито-цементитную структуру (эвтектоид), а часть сохраняется при комнатной температуре в виде устойчивого аустенита.

Боромарганцирование изучали по трем схемам: борирование + марганцирование, марганцирование + борирование и комплексное насыщение бором и марганцем, во всех случаях в качестве активатора применяли криолит.

После боромарганцирования по схеме борирование + марганцирование боромарганцированый слой от борированого отличается наличием между боридами твердого раствора марганца в железе. Поверхность боромарганцированого слоя является достаточно ровной и практически мало отличается от поверхности борированого слоя.

После боромарганцирования по схеме марганцирование + борирование боромарганцированый слой в структуре содержит твердый раствор между боридами, а поверхностная зона слоя является пористой.

После комплексного боромарганцирования структура поверхностного слоя зависит от содержания ферромарганца и B4C. При содержании 35% FeMn и 15% B4C в поверхностном слое наблюдаются бориды железа игольчатой формы, между которыми располагается твердый раствор Mn в Fe, поверхность слоя пориста, при увеличении B4C и уменьшении FeMn количество боридов в структуре слоя увеличивается, уменьшается количество твердого раствора и пор.

ВЫВОДЫ

Для промышленного применения с целью повышения абразивной износостойкости боридного слоя рекомендуется боромарганцирование по схеме борирование + марганцирование  или комплексное боромарганцирование.

Литература:

•1.     Химико-термическая обработка металлов и сплавов: справочник / [Г.В. Борисенок, А.А. Васильев, Л.Г. Ворошнин и др.]. - М.: Металлургия, 1981. - 424 с.

•2.     Заблоцкий В.К. Влияние исходной структуры углеродистых сталей на строение поверхностного слоя после борохромоалитирования в порошковых смесях / В.К. Заблоцкий, Ю.Г. Дьяченко // Восточно-европейский журнал передовых технологий. - 2007. - №3/1(27). - С. 79-84.

•3.     Заблоцкий В.К., Шимко А.И. Оптимизация режимов алитирования и особенности применения алитированных заготовок для изготовления различных изделий методом сварки / В.К. Заблоцкий, А.И. Шимко // Восточно-европейский журнал передовых технологий. - Х. - 2007. - 3/1(27). - С. 84-88

e-mail: tolp@dgma.donetsk.ua


Залиште коментар!

Дозволено використання тегів:
<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <code> <em> <i> <strike> <strong>