» » Защита от борирования
17.12.2014

Для установления возможности защиты стальной поверхности от проникновения бора изучали микроструктуру и фазовый состав поверхностных слоев борированной стали, предварительно покрытой медью, Латунью, хромом и никелем. Глубина осажденных слоев составляла 20-40 мк. В результате в поверхностной зоне образцов со всеми видами покрытия обнаружено присутствие бора. Под гальваническим покрытием образуется полоса игольчатых боридов и α-фазы толщиной 0,02-0,08 мм. Для меди и латуни при борировании происходит чистая диффузия бора сквозь покрытие без образования боридов с гальванически нанесенными металлом. По мере проникновения бора в стальную основу начинается процесс реактивной диффузии с образованием боридов железа. Наблюдается также процесс встречной диффузии железа к поверхности, поскольку в поверхностных слоях латунированной стали обнаружен борид железа. Одновременно происходит и диффузия меди в стальную основу.
Осаждение слоя меди из сернокислого электролита глубиной свыше 0,1 мм полностью предотвращает диффузию бора в сталь.
При борировании элементарный бор не вступает во взаимодействие со слоем меди, который остается на поверхности без изменений в виде четкой полосы. Степень проникновения бора в сталь через слой меди зависит от толщины и качества медного покрытия. Бор проникает через мелкие поры и трещины в виде пучка переплетенных кристаллов борида.
При толщине слоя меди меньше 0,1 мм под ним образуется слой боридов, при толщине 0,14 мм под ним наблюдаются весьма незначительные участки боридов. Пpoникновение бора в сталь, медненную на глубину 0,17-0,35 мм, не обнаружено. Следует отметить, что меднение с целью защиты от борирования допустимо, если температура борирования не превышает температуру плавления меди.
На никелированной поверхности образуется борированный слой, аналогичный по глубине и микроструктуре слою на незащищенной стали.
Незначитальная диффузия бора происходит при защите хромированием. Боридная фаза располагается в виде полоски толщиной 5-10 мк на поверхности, по границам зерен хрома и на границе между слоем хрома и стальной основой. Твердость хромового покрытия при высокотемпературном нагреве в процессе борирования снижается до 300-450 кГ/мм2. Небольшая глубина борированного слоя и низкая твердость хромового покрытия облегчают механическую обработку борированных изделий.
При жидкостном борировании в ванне с расплавленной окисью бора для защиты поверхности может применяться элементарный бор. На требуемые участки поверхности изделия кистью наносят смесь, состоящую из 4 г порошка аморфного бора, 4 мл синтетической смолы и 14 мл трихлорэтилена. При температуре борирования около 900° С связующее вещество сразу окисляется и поверхность оказывается защищенной только слоем бора. Защищенные участки обладают той же твердостью, что и сердцевина изделия.