Дослідження особливостей структуроутворення та властивостей комплексних боридних покриттів на інструментальних сталях

Abstract

Магістерська робота присвячена вивченню впливу борирувальної суміші на структуру, фазовий склад та властивості комплексних боридних покриттів на інструментальних штампових сталях: У8, ХВГ та 5ХНМ. При серійному та масовому виробництві штампування деталей є одним із найтехнологічніших процесів виготовлення машинобудівних деталей. Для штампування використовують інструмент «штамп» який складається із матриці та пуансону зазвичай. Через те, що його виготовляють при одиничному, а рідше при дрібносерійному виробництві, має складність при виготовленні та високу відповідальність при отриманні деталей на виробництві. Але як і будь-який інструмент він зношується тому багато виробництв та інститутів світу розробляють покриття та підвищення зносостійкості цих покриттів. Підвищують стійкість машин багатьма методами одна з яких є хіміко-термічна обробка. Для досягнення високої зносостійкості та твердості деталей машин застосовують борирування, якому піддають будь-які марки залізовуглецевих сплавів. Борирування це один із найперспективніших методів обробки поверхні металів та сплавів, який дозволяє отримати високу зносостійкість, твердість та корозійну стійкість поверхневого шару. Через високу твердість боридного шару, він має низьку пластичність, яка обмежує застосування борирування для зміцнення поверхні виробів, що працюють в умовах знакозмінних навантажень, а також зазнають в процесі роботи механічні або термічні удари. Одним із ефективних методів зменшення крихкості боридних шарів є їх мікролегування і створення сприятливого напруженого стану у поверхневому шарі. Легувальні елементи по різному впливають як на властивості поверхневого шару, так і на його будову, фазовий склад і механічні властивості.

The master's work is devoted to the study of the influence of borride mixture on the structure, phase composition and properties of complex boride coatings on tool stamping steels: U8, HVC and 5HNM. In serial and mass production, stamping of parts is one of the most technologically advanced processes for the manufacture of machine-building components. For stamping use a stamping tool which consists of a matrix and a punch usually. Because it is manufactured with a single, and less often, in small-scale production, has a complexity in the manufacture and high responsibility for the receipt of parts in the production. But like any tool, it wears out so many factories and institutions of the world are developing coatings and improving the wear resistance of these coatings. Increase the stability of machines by many methods, one of which is the chemical and thermal treatment. To achieve high wear resistance and hardness of machine parts, use is made of boring, which is subjected to any grades of iron-carbon alloys. Boring is one of the most promising methods for treating the surface of metals and alloys, which allows for high wear resistance, hardness and corrosion resistance of the surface layer. Due to the high hardness of the boride layer, it has low ductility, which limits the use of borating to strengthen the surface of products that operate in conditions of alternating loads, as well as undergo mechanical or thermal shocks during the process. One of the effective methods for reducing the brittleness of the boron layers is their microluberation and the creation of a favorable stressed state in the surface layer. The alloying elements in different ways influence both the properties of the surface layer, and on its structure, phase composition and mechanical properties.