» » Основные требования к изделиям, подвергаемым диффузионному борированию
17.12.2014

Большое влияние на характер формирования борированного покрытия оказывает форма и размер насыщаемой поверхности. В зависимости от кривизны образуются диффузионные слои разной толщины. При насыщении поверхности стенок отверстия отвод элемента по расходящимся направлениям в слой большего объема приводит к меньшей глубине слоя и более низкой концентрации внедряемого элемента, чем при насыщении плоской поверхности, и тем более цилиндрической. В последнем случае концентрация элемента на поверхности и глубина слоя получаются наибольшими. Экспериментальное изучение влияния кривизны поверхности на глубину цементированного слоя и соответствующие расчеты выполнены.
Так как количество диффундирующего вещества, поступающего на поверхность, не зависит от кривизны, то последняя и не должна влиять на объем насыщаемого слоя. Если глубина слоя на плоской поверхности равна δ, то его объем на 1 см2 поверхности также будет δ. Для цилиндрической поверхности радиуса R глубина слоя δц определяется следующим образом: объем слоя на единицу цилиндрической поверхности
Основные требования к изделиям, подвергаемым диффузионному борированию

Поскольку объем на единицу поверхности цилиндра должен быть равен объему на единицу поверхности для плоскости, имеем
δц=R-√R2-2Rδ.

Аналогичный расчет для цилиндрического отверстия дает
δц=R-√R2+2Rδ-R.

Таким образом, если глубина слоя на плоскости равна 2 мм, то для цилиндра диаметром 10 мм она составит 2,75 мм, а для такого же отверстия - 1,75 мм. Для выпуклой и вогнутой шаровой поверхности влияние кривизны сказываемся еще больше. Из приведенного расчета ясно: чтобы избежать неравномерности покрытия на различных фасонных изделиях и соответственно коробления, радиус выступающих частей и глубоких отверстий должен быть не менее 25 мм. Нетехнологичными оказываются изделия, имеющие наряду с массивными частями (плоскими или большого радиуса) выступающие части с диаметром меньше указанного. Различие в глубине и концентрация слоя на 5-10% в различных местах изделия ведет к заметному короблению.
Существенное влияние на результаты обработки оказывает и размер насыщаемого объекта. При сквозном проникновении элемента в металл определенная концентрация его на поверхности и заданная глубина слоя достигаются быстрее, чем при не сквозном проникновении.
Радиус углов и внутренних галтелей покрываемых Деталей должен быть не менее 1 мм. Там, где имеется возможность, его следует увеличить. При диффузионном насыщении наблюдается некоторый рост детали и покрытие на острых углах растрескивается и отслаивается. Рекомендуемый радиус закруглений для деталей,покрываемых жаростойкими покрытиями,составляет приблизительно 0,8 мм.
Основные требования к изделиям, подвергаемым диффузионному борированию

Влияние исходной чистоты изделия на качество борированного слоя и его сцепляемость с основным металлом практически не имеет места. Однако после борирования наблюдается некоторое повышение чистоты поверхности (рис. 55). Высота микронеровностей уменьшается в среднем не 5-10 мк. Происходит сглаживание микрорельефа за счет увеличения объема изделия и "залечивания" неглубоких рисок. Замечено, что исходная чистота образцов влияет на глубину борированного слоя, - чем выше класс чистоты, тем больше борированный слой (табл. 26).
Основные требования к изделиям, подвергаемым диффузионному борированию