Сталь, борирование

Применение. Бор применяют как добавку к сплавам, увеличивающую нх жаропрочность и износостойкость, бор вводят также в поверхностный слой изделий (борирование). Поскольку ядро атома бора имеет высокое сечение захвата нейтронов, бор используют для защиты от нейтронов и в регулирующих устройстаах атомных реакторов (применяют борсодержащую сталь). [c.349]

Рассмотрим борирование сталей в порошкообразных или гранулированных смесях. Борирование —один из наиболее эффективных и перспективных методов упрочнения поверхности для повышения срока службы деталей машин. Интерес к этому способу ХТО с каждым годом возрастает в связи с возможностью получения на рабочих участках деталей стабильного комплекса высоких механических и химических свойств. [c.37]

Присадка даже незначительных количеств бора в быстрорежущую сталь (марки РФ]) измельчает зерно, увеличивает способность принимать закалку, повышает твердость и улучшает режущие свойства стали. В настоящее время существует специальный термодиффузионный метод обработки стали ( борирование ), по которому производится насыщение поверхностного слоя стали бором с помощью порошков бора пли ферробора в атмосфере водорода или в вакууме при этом поверхностный диффузионный слой стали приобретает весьма высокую твердость (1200— 450 по Яр). Известно также применение бора в качестве присадки к сплавам алюминия, меди и никеля. [c.163]

БОРИДЫ — соединения бора с металлами образуются при высоких температурах. Имеют повышенную твердость. Стойкость против истирания и коррозионную стойкость. 5. никеля используют как катализатор. Б. хрома, циркония, Титана, ниобия и тантала, благодаря их тугоплавкости, применяют для изготовления деталей реактивных двигателей, лопаток газовых турбин и др. Б. лантана, церия и бария используют в электронных приборах. Поверхностным борированием резко повышается твердость, стойкость к срабатыванию и коррозионная стойкость изделий из стали, молибдена, вольфрама и др. [c.46]

В результате исследования изменения размеров колец из сталей 15, 45, 65Г и У10 с наружным диаметром 47 мм и внутренним 25 мм после борирования при температуре 950° С в течение 10 ч установлено, что наружный диаметр колец увеличивается в среднем на 0,020—0,023 мм, а внутренний уменьшается на 0,036— 0,040 мм. Максимальное изменение размеров наблюдали на кольцах из стали 15, минимальное — на кольцах из сталей У10 и 65Г это, вероятно, связано с получением на высокоуглеродистой и легированной сталях борированного слоя меньшей глубины. [c.44]

Борированию можно подвергать практически все сплавы на основе железа, но при этом следует учитывать, что их химический состав существенно влияет на строение и глубину слоя. В конструкционных нелегированных сталях с увеличением содержания углерода уменьшается толщина борированного слоя и постепенно выравниваются его границы с основой. По мере увеличения слоя углерод оттесняется в глубь образца, поскольку почти не растворяется в фазах РеВ и РезВ, причем его содержание на границе может превышать в несколько раз средний уровень содержания в стали. Для ослабления этого нежелательного явления рекомендуют увеличивать продолжительность процесса с целью диффузионного нивелирования избыточной концентрации углерода. Глубина проникновения бора для стали, содержащей 0,28% С, при температуре процесса 800° С возрастает от 25 до 60 мкм при увеличении выдержки с 1 до 3 ч. Увеличение концентрации углерода от 0,28 до 0,56% уменьшает глубину слоя до 40 мкм. [c.41]

Испытание стали 45 после борирования при сухом трении и трении со смазкой показало, что закалка в масло с температуры 850 и отпуск в течение 30 с при температуре 550 С с охлаждением в воде уменьшают потери от износа упрочненного слоя, если толщИ на борированного слоя не превышает 150 мкм. При сухом трении под действием малых нормальных напряжений износ борироваН ных образцов существенно меньше по сравнению с цементированными или азотированными образцами. [c.48]

В связи со значительным повышением сопротивления абразивному изнашиванию борирование среднеуглеродистых сталей рекомендуют использовать для упрочнения фрикционных систем узлов машин. [c.49]

В металлургии бор применяется как добавка к стали и к некоторым цветным сплавам. Присадка очень небольших количеств бора уменьшает размер зерна, что приводит к улучшению механических свойств сплавов. Применяется также поверхностное насыщение стальных изделий бором — борирование, повышающее твердость и стойкость против коррозии. [c.396]

На поверхности деталей не должно быть окалины. Для получе ния равномерного слоя детали должны иметь низкую шероховатость поверхности (желательно подвергнуть их шлифованию). В процессе борирования параметр шероховатости поверхности возрастает в среднем на 4 мкм. Увеличение размеров после борирования составляет 20% толщины слоя на улучшаемых сталях и 807о на высоколегированных. Явление увеличения размеров при борн- ровании используют для восстановления контрольно-измерительного инструмента. [c.40]

Гидриды бора применяют для насыщения поверхности металлических изделий бором с целью повышения их твердости, устойчивости к истиранию и коррозии. Процесс борирования осуществляют посредством нагревания изделий из стали, никеля, молибдена, вольфрама и т. д. в атмосфере бороводородов. В зависимости от температуры получают диффузионные покрытия с различными свойствами. [c.174]

Обычно борированный слой на углеродистых и низколегированных сталях имеет характерную зубчатую конфигурацию нижней границы. С увеличением степени легирования стали хромом, молибденом или вольфрамом тенденция к образованию зубьев уменьшается. Экспериментально установлено, что при содержании хрома более 6% зубчатый контур полностью нивелируется. [c.42]

Была исследована защитная способность борированной стали в [c.89]

При борировании легированных сталей, содержащих переходные металлы, часть атомов железа в кристаллической решетке [c.41]

В последние годы получил широкое распространение процесс борирования углеродистых конструкционных сталей, а также легированных сталей ферритного и аустенитного классов. Борированию подвергают цилиндровые втулки буровых нассийов, работающих в условиях абразивно-жидкостного износа, диски пяты турбобура из стали 45, штоки буровых насосов и др. Независимо от метода диффузионного борирования (твердого, электролизного, газового или вакуумного) условный предел коррозионной усталости среднеуглеродистой стали увеличивается примерно вдвое при толщине диффузионного слоя 0,1—0,2 мм. [c.87]

В сталях с 17% хрома после борирования при температуре 900° С в течение 5 ч слои состояли из боридов, в которых часть, атомов железа была замещена атомами хрома. С увеличением содержания ванадия в сплавах резко уменьшается глубина борированного слоя, поэтому целесообразно добавление ванадия в количестве це более 0,51%- [c.42]

Учеными Киевского политехнического института исследована влияние титана на кинетику роста и свойства борированного слоя [14]. Добавки всего лишь 0,59% Т1 полностью предотвращают рост аустенитного зерна в переходной зоне и матрице. Микротвердость боридной фазы РеВ с увеличением содержания титана возрастала от 18,16 кН/мм2 в армко-железе до 22,08 кН/мм в сплаве с 1,64% Т1, а микротвердость фазы РезВ от 12,76 до 16,19 кН/мм соответственно. Установлена целесообразность дополнительного легирования 0,5—0,6% Т1 сталей, подвергаемых борированию. [c.42]

Бор повышает термодинамическую активность кремния и углерода, поэтому происходит обогащение этими элементами зоны под борированным слоем. Присутствие кремния в стали приводит к образованию значительного количества включений графита, которые нарушают связь борированного слоя с основным металлом. В связи с этим кремнистые стали не могут быть рекомендованы для борирования. [c.43]

В процессе выдержки при борировании происходит рост зерна в подслое. Этому способствуют в первую очередь бор и углерод. Улучшить свойства переходной зоны и уменьшить рост зерна аустенита можно дополнительным легированием стали карбидообразующими элементами, хотя в определенной степени это должно сопровождаться уменьшением глубины борированного слоя. [c.43]

Образующиеся при диффузионном борировании из порошкообразных смесей слои на сталях имеют микротвердость в пределах 7,85—21,59 кН/мм . Содержание углерода оказывает весьма существенное влияние на армко-железе микротвердость слоев составляет лишь 7,16—7,75 кН/мм , затем с повышением содержания углерода (до 0,2%) она увеличивается до 14,72—19,63 кН/мм и при дальнейшем увеличении содержания углерода (до 1,2%) снижается до 10,50 кН/мм . [c.46]

Легирование стали существенно влияет на толщину переходной зоны карбидообразующие элементы способствуют ее уменьшению, а некарбидообразующие — либо ее не изменяют (никель, алюминий), либо увеличивают (кремний, медь при содержании 0,657о ) При борировании в порошках целесообразно применение сталей, содержащих 1—3% легирующих элементов. [c.42]

Для повышения прочности сердцевины деталей из улучшаемых сталей проводят их закалку от температуры борирования или после повторного нагрева их подвергают отпуску. [c.47]

Закалка борированных изделий из высокоуглеродистых сталей способствует повышению их прочности на удар. [c.47]

Таким образом, в настоящее время борированию подвергают стали углеродистые обыкновенного качества и качественные конструкционные, инструментальные углеродистые и низколегированные, легированные конструкционные и высоколегированные, штамповые для холодного и горячего деформирования, быстрорежущие и др. Этим способом упрочняют прокатные и накатные валки, протяжные оправки, давильные ролики, детали насосов, штампов и пресс-форм, кокили, щеки дробильных агрегатов аглофабрик, ножи, детали текстильных и деревообрабатывающих машин и другие виды инструментов и изделий. [c.49]

Борирование в зависимости от марки стали увеличивает временное сопротивление на 1-8%, ударную вязкость на 4—8%, предел выносливости на 30% для гладких образцов и на 40—100%> для образцов с надрезом. Борирование повышает предел выносливости стали на 10—15%, причем эффект упрочнения несколько меньше для стали с низким содержанием углерода. [c.47]

Микроструктура борированного слоя на изделиях из стали марки Ст. 45 (о), стали марки Х17Н2 (б) и среднеуглеродистой стали, борированной методом оплавления (в), X 200. [c.153]

Исследованиями насыщения армко-железа после цементации порошками карбида бора и ферроборала установлено, что зависимость глубины слоя (расстояние от цементованной поверхности) от содержания углерода отражает достаточно интенсивное уменьшение глубины слоя в интервале содержания углерода 0,1—0,4%), затем при содержании углерода 0,40—0,75 /о глубина слоя практически не изменяется. При увеличении содержания углерода до 1 % глубина борированного слоя снова довольно сильно уменьшается. Рекомендуется ограничивать в борируемых сталях содержание углерода в пределах 0,35—0,45%. [c.41]

Образцы сталей (0,07—0,15% С, 0,80—1,20% Мп, 0,20—0,30% 5, и 0,35—0,45% С, 0,60—1,00% Мп) после различных видов обработки — цементации, борирования и мягкого азотирования — испытывали на износ при сухом трении (поверхностная микротвердость 7,85, 14,72 и 6,87 кН/мм соответственно) с нагрузками 30— 275 Н, При износе у борированных образцов, как и у азотированных, отсутствовал перенос частиц одной поверхности трения на другую. Продолжительность полного износа борированного слоя была обратно -пропорциональна приложенной нагрузке. На основании результатов испытаний установлено, что борирование является оптимальной химико-термической обработкой. [c.48]

Исследования водородопроницаемости при повьипенных температурах стали марки 12Х18Н9Т с алитированными, борированными, хромированными слоями показали, что эти покрытия - эффективный барьер потоку водорода. Для стали с алитированным покрытием толщиной 90 мкм температурная зависимость водородопроницаемости в интервале 800-550 °С линейна, энергия активации на этом участке составляет Ер = 158 кДж/моль, что несколько выше, чем у непокрытой стали ( р = 122 кДж/моль), водородопроницаемость снижается почти в 5 раз. У борированных образцов с толщиной слоя 80 мкм наблюдается снижение водородопронииэемости в 13 раз при температуре 800 °С и в 70 раз при температуре 400°С энергия активации "р = 168 кДж/моль. [c.64]

По твердости и абразивной способности карбид бора уступает только алмазу поэтому его широко применяют для обработки твердых сплавов. В промышленности карбид бора используют также для создания борированного слоя на сталях, противостоящего износу деталей, изготовленных из этих сталей, и широко применяют в автоматике и ядерной энергетике (для изготовления термопар с высоким значением ЭДС, бораля — материала, защищающего от нейтронного излучения, и др.). В металлургии карбид бора применяют как раскислитель. [c.33]

Установлено, что в борированных слоях на сталях могут появляться трещины трех видов параллельные поверхности, перпендикулярные поверхности до фазовой границы РеВ/РегВ и перпендикулярные поверхности до основного металла [55]. [c.44]

Борирование проводят в специальных герметически закрытых контейнерах с плавким затвором (натрийсиликатное стекло). Для изготовления контейнеров применяют жаростойкие стали типа 20Х23Н13, 20Х23Н18, 12Х18Н9. Используют также ванны из кварца, корунда, огнеупорной глины, графита. В этих случаях процесс идет с наибольшей скоростью. [c.40]

Если в процессе эксплуатации поверхность изделия испытывает значительные нормальные нагрузки или если допустимый износ превышает оптимальную для данной марки стали толщину борид-ного слоя, то после насыщения необходимо проводить термическую обработку таких изделий с целью повышения твердости основы до HV 4,45—5,22 кН/мм . В зависимости от необходимых требований к деталям применяют различные варианты термической обработки, например отжиг+борирование, oтжиг+бopиpoвaниe + зaкaлкa4-j +отпуск, цементация + борирование + закалка(+отпуск. [c.47]

Для нагрева под закалку и нормализацию борированных сталей рекомендуются ванны следующего состава 50% Na l+ 50"/o K l для сталей 45, 40Х, ХВГ, 9ХС, ШХ15, У8, У10, У12 22% Na l + 78% ВаСЬ для борированных сталей, имеющих температуру нагрева под закалку 1000—1050° С. Для раскисления следует использовать березовый активированный уголь БАУ при температуре выше 950° С. [c.47]

В качестве закаливающих сред рекомендуют расплавы селитр и щелочей. Борированные детали из углеродистых сталей для получения высокой твердости (NV 5,6—6,8 кН/мм ) следует подвергать ступенчатой закалке в водных растворах селитр или щелочей, а детали из легированных сталей — изотермической закалке с получением твердости от NV 4,17—4,42 кН/мм2 (сталь ЗХ2В8Ф) до NV 5,60—6,85 кН/мм (для высокохромистых сталей). Для деталей из шарикоподшипниковых сталей температура нагрева под закалку после борирования не должна превышать 1050° С. [c.47]

Ркследованием стали 45 после борирования в порошкообразных смесях при температуре 1000° С в течение 2 ч и глубине диффузионного слоя 120—130 мкм установлено, что в среде топлива Т-1 при 6-10 циклах нагружения износ без покрытия составил 0,012 мм, с покрытием — 0,002 мм. [c.49]

В. К. Галаев, А. И. Лукьяница и В. Н. Меньшов провели исследование сталей ЗОХГСА и 38Х2МЮА после борирования при сухом трении скольжения по диску из серого чугуна СЧ 21—40 [21]. Установлено, что борирование сталей значительно повышает их износостойкость. Увеличение поверхностной твердости и изменение структуры приводят к тому, что явления износа развиваются в тонких поверхностных слоях глубиной в сотые и тысячные доли миллиметра. Изучение износостойкости по глубине борированных слоем показало отсутствие строгой зависимости между твердостью и изно состойкостью. [c.49]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология