Спосіб одержання зміцнювальних покриттів на стальних деталях

Abstract

Спосіб нанесення зміцнювальних покриттів на поверхню сталевих деталей полягає в наступному. На деталь послідовно наносять металевий, борний і вуглецевмісний шари, закріплюють їх у струбцини з накладенням підвищеного тиску і піддають нагріванню в термопечах при температурі 1150–1200о. При цьому відбувається окислювання вуглецевмісного матеріалу, утворення окису вуглецю і далі його розпад з виділенням атомарного вуглецю. Він дифундує в порошкові шари і далі в матеріал зразка. Відбувається утворення зміцнювальної фази – високотвердих тугоплавких карбідів, боридів і карбоборидів. При цьому виділяється тепло і підвищується температура в реакційній зоні. При досягненні визначеної температури і насиченні поверхні деталі атомами легуючих елементів до визначеної концентрації з'являється рідка евтектична фаза. Введення бору в зміцнювальний матеріал здрібнює структуру покрить і підвищує їх зносостійкість. Співвідношення між товщинами шарів визначається на основі вагового співвідношення між легуючим металом, бором, вуглецем і частиною основного металу, що вступають у реакцію, утворюють зміцнювальну фазу та евтектику.

Способ нанесения упрочняющих покрытий на поверхности стальных деталей заключается в следующем. На деталь последовательно наносят металлический, борный и углеродсодержащий слои, закрепляют их в струбцины с наложением повышенного давления и подвергают нагреву в термопечах при температуре 1150–1200оС. При этом происходит окисление углеродсодержащего материала, образование окиси углерода и далее ее распад с выделением атомарного углерода. Он диффундирует в порошковые слои и далее в материал образца. Происходит образование упрочняющей фазы – высокотвердых тугоплавких карбидов, боридов и карбоборидов. При этом выделяется тепло и повышается температура в реакционной зоне. При достижении определенной температуры и насыщении поверхности детали атомами легирующих элементов до определенной концентрации появляется жидкая эвтектическая фаза. Введение бора в упрочняющий материал измельчает структуру покрытий и повышает их износостойкость. Соотношение между толщинами слоев определяется на основе весового соотношения между легирующим металлом, бором, углеродом и частью основного металла, вступающими в реакцию, образующими упрочняющую фазу и эвтектику.