Твердые растворы углерода
Помимо хорошо изученных и практически широко применяющихся процессов цементации и азотирования в последнее время ведутся работы по разработке и внедрению диффузионного насыщения поверхности металлов другими элементами. К числу наиболее перспективных относится, в частности, диффузионное насыщение стали бором. Диффузионному насыщению сталей бором посвящен ряд работ как в отечественной, так и иностранной литературе. Однако разработанные методы электролизного борирования, а также в различных твердых и жидких средах имеют ограниченные области применения.
Например, борирование крупных, сложных по конструкции деталей и особенно труб различных диаметров и размеров указанными выше способами не представляется возможным. Для этой цели можно использовать газовое борирование.
Большой интерес представляет борирование легированных сталей, в том числе и высоколегированных ферритного и аустенитного классов. Введение в сталь легирующих элементов, особенно переходной группы, может оказать большое влияние на фазовый состав диффузионного слоя, кинетику его образования и на технические характеристики слоя — глубину, твердость, сопротивляемость эрозии, коррозии и задираемое.
С целью выяснения влияния легирующих элементов на фазовый состав, механизм образования, глубину и свойства борированного слоя было поставлено специальное исследование. Борированию были подвергнуты стали, состав которых.
Борирование осуществлялось дибораном в смеси с водородом (В2Н6: Н6 = 1 : 25) при температуре 950° С и продолжительности процесса 6 ч. После борирования при температуре насыщения производилась диффузионная выдержка в течение 4 ч. Все стали, за исключением высокохромистых, при данной температуре борирования имели практически аустенитную структуру. Высокохромистые стали при температуре насыщения имели смешанную структуру, состоящую из а — и у-фаз. Данные о влиянии хрома на глубину борированного слоя. За полную глубину слоя принималось расстояние от поверхности образца до конца распространения боридных фаз, включая и переходный слой (у-твердый раствор + бориды), если таковой наблюдался в структуре слоя. Одновременно измерялась глубина сплошного слоя боридов.