Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Платный доступ или доступ для подписчиков

Структура и свойства диффузионных слоев, полученных на низкоуглеродистой сложнолегированной стали методом жидкостного борирования с добавками оксидов РЗЭ

Дмитрий Амирович Ишмаметов, Алла Сергеевна Помельникова, Светлана Альбертовна Пахомова

Аннотация


Изучены структура и свойства борированных слоев, полученных на стали ВКС-5 (16Cr3NiWVMoNb) методом жидкостного безэлектролизного борирования в расплаве с добавками 5 % (масс.) оксидов редкоземельных элементов (РЗЭ). Проведен микроструктурный анализ с использованием оптического и элекектронного микроскопов. Определена микротвердость борированных слоев и матрицы. Выполнены испытания на трение. Показано, что добавки оксида лантана и иттрия в расплав позволяют увеличить толщину борированного слоя, а добавка оксида скандия не оказывает на нее влияния. Установлено, что добавки оксидов лантана и иттрия усиливают процессы перераспределения легирующих элементов в стали при жидкостном борировании. Добавки оксидов РЗЭ во всех случаях приводят к снижению микротвердости борированного слоя и коэффициента трения при сохранении низкой интенсивности изнашивания.


Ключевые слова


борирование; борированные слои; редкоземельные элементы; оксид лантана; оксид иттрия; оксид скандия; жидкостное борирование; морфология борированных слоев; микроструктура; микротвердость

Полный текст:

PDF

Литература


Бурмасов С. П., Гудов А. Г., Мурзин А. В. и др. Влияние технологии модифицирования кальцием и РЗЭ на морфологию неметаллических включений и технологические свойства трубной стали // Металлург. 2015. № 11. С. 69 – 73.

Петров И. А., Шляпцева А. Д. Влияние РЗЭ на процесс кристаллизации силумина эвтектического типа // Металлы. 2022. № 2. С. 19 – 27.

Ночовная Н. А., Ширяев А. А., Помельникова А. С. и др. Структурно-фазовый состав и механические свойства экспериментальных композиций высокопрочного псевдо--титанового сплава, легированного РЗЭ // МиТОМ. 2020. № 2(776). С. 50 – 58.

Pakhomova S. A., Manayev O. I. Effect of heat shotblast treatment exerted on the contact fatigue of carburised heat-resistant steel C0.12Cr2NiWV // Inorg. Mater.: Appl. Res. 2018. V. 9, Is. 4. P. 732 – 735. DOI: 10.1134/ S2075113318040251

Pakhomova S. A., Fakhurtdinov R. S., Tsinkolenko O. A., Zolotov B. S. The influence of carburization technology on performance properties of high-loaded gear wheels // IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng.: Int. Conf. of Young Scientists and Students “Topical Problems of Mechanical Engineering”, ToPME 2019, Moscow, 04 – 06 December 2019. V. 747. London: Institute of Physics Publishing, 2020. Art. 012126. DOI: 10.1088/1757-899X/747/1/012126

Смирнов А. Е., Фахуртдинов Р. С., Рыжова М. Ю., Пахомова С. А. Технологические особенности вакуумной цементации низколегированных сталей // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2019. № 2. С. 84 – 90. DOI: 10.1134/S0235711919020135

Полянский И. П., Сизов И. Г., Крукович М. Г. Анализ путей снижения хрупкости боридных покрытий // VIII Международная конференция “Проблемы механики современных машин”, Улан-Удэ. 2022. С. 36 – 44. DOI: 10.53980/9785907599055 36

Крукович М. Г. Структурная морфология борированных слоев различного целевого назначения // Евразийский союз ученых. 2020. № 10-6(79). С. 30 – 34. DOI: 10.31618/ ESU.2413-9335.2020.6.79.1075

Сизов И. Г. Мессбауэровская спектроскопия боридного слоя после электронно-лучевой обработки // МиТОМ. 2003. № 9. С. 22 – 25.

Помельникова А. С., Шипко М. Н., Перетятько В. Н. Упрочнение поверхности сталей и сплавов с использованием коронного разряда // МиТОМ. 2002. № 10. С. 31 – 32.

Semenov M. Y., Jian D. K., Smirnov A. E. et al. Wear of bearing parts from precision nickel alloys after glow discharge nitriding // Met. Sci. Heat Treat. 2020. V. 62, Is. 3 – 4. P. 220 – 223. DOI: 10.1007/s11041-020-00538-9

Fedorova L. V., Fedorov S. K., Ivanova Y. S. et al. Structure and microhardness of the tubing thread after finishing electromechanical surface quenching // Met. Sci. Heat Treat. 2020. V. 62, Is. 1 – 2. P. 161 – 167. DOI: 10.1007/ s11041-020-00552-x

Патент SU 1617046 A СССР № 1093727. Состав для борирования стальных изделий из расплава / С. В. Дозморов, В. В. Бахмат, И. А. Антипов и др. Заявл. 20.06.88; опубл. 30.12.90 // Бюл. 1990. № 48.

Патент SU 1093727 A СССР № 533671. Расплав для борирования стальных изделий / А. В. Ковалевский, Е. П. Присмотров, Ю. Д. Савельев, В. В. Сорока. Заявл. 20.10.82; опубл. 23.05.84 // Бюл. 1984. № 19.

Ишмаметов Д. А., Помельникова А. С., Румянцева С. Б. Исследование влияния оксида лантана на кинетику, морфологию и свойства борированных слоев, полученных жидкостным методом на сталях с разным содержанием углерода // Упрочняющие технологии и покрытия. 2024. Т. 20, № 4. С. 174 – 180. DOI: 10.36652/ 1813-1336-2024-2-4-174-180

Ишмаметов Д. А., Помельникова А. С., Румянцева С. Б. Влияние оксида лантана на структуру и свойства борированных слоев, полученных на низкоуглеродистой сложнолегированной стали // Технология металлов. 2024. № 5. С. 2 – 9. DOI: 10.31044/1684-2499-2024-0-5-2-9

Zhang Y. W., Zheng Q., Fan Y. et al. Effects of CeO2 content, boronizing temperature and time on the microstructure and properties of boronizing layer of H13 steel // Mech. Corros. Prop. A, Key Eng. Mater. 2021. V. 45. Art. 22. DOI: 10.1007/s11665-025-13084-3




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2026.4.35-41


© Издательский дом «Фолиум», 1998–2026