Формування комплексних дифузійних боридних шарів на метастабільних аустенітних хромоманґанових азотовмісних сталях в умовах дії зовнішнього магнетного поля

Abstract

В даній роботі проведено дослідження формування комплексних дифузійних боридних шарів у порошкових сумішах на сталі 40Х15Г8САФ. Визначено фазовий і хемічний склад, товщину, мікротвердість та зносостійкість одержаних шарів на сталі 40Х15Г8САФ. Встановлено, що застосування зовнішнього магнетного поля (ЗМП) приводить до перерозподілу кількісного співвідношення боридних фаз у поверхневих шарах, зміни періодів кристалічної ґратниці. ЗМП уможливлює в 1,5—2 рази зменшити тривалість насичення деталів, підвищити мікротвердість боридних шарів до 19—19,5 ГПа та зносостійкість у 2,4—2,7 рази порівняно з хромоманґановою сталлю 40Х15Г8САФ без захисного покриття.

В данной работе проведено исследование формирования комплексных диффузионных боридных слоёв в порошковых смесях на стали 40Х15Г8САФ. Определены фазовый и химический состав, толщины, микротвёрдость и износостойкость полученных слоёв на стали 40Х15Г8САФ. Установлено, что применение внешнего магнитного поля (ВМП) приводит к перераспределению количественного соотношения боридных фаз в поверхностных слоях, изменению периодов кристаллической решётки. ВМП позволяет в 1,5—2 раза уменьшить продолжительность насыщения деталей, повысить микротвёрдость боридных слоёв до 19—19,5 ГПа и износостойкость в 2,4—2,7 раза по сравнению с хромомарганцевой сталью 40Х15Г8САФ без защитного покрытия.

In this article, the formation of complex diffusion boride layers on the metastable austenitic Cr—Mn—N steel by powder method is investigated. Phase and chemical compositions, thickness, microhardness, and wear resistance of boride layers obtained on the metastable austenite Cr—Mn—N steel are determined. As established, the application of an external magnetic field (EMF) leads to a redistribution of the boride-phases’ proportion in the surface layers and to the changes of the crystal-lattice periods. EMF allows reducing the time of details’ saturation by 1.5—2 times, increasing boride-layers’ microhardness to 19—19.5 GPa and increasing their wear resistance by 2.4—2.7 times compared with Cr—Mn—N steel without protective coating.