Борирование

Бори́рование — процесс химико-термической обработки, диффузионного насыщения поверхности металлов и сплавов бором при нагреве и выдержке в химически активной среде. Борирование приводит к упрочнению поверхности.

Борирование проводят преимущественно с целью повышения износостойкости (в условиях сухого трения, скольжения со смазкой и без смазки, абразивного изнашивания, фреттинг-коррозии и т. п.). Борирование повышает также коррозийную стойкость железо-углеродистых сплавов во многих агрессивных средах и жаростойкость при температурах ниже 850 °C.

Из всех способов борирования наиболее широкое промышленное применение получили: борирование в порошковых смесях, электролизное борирование, жидкостное безэлектролизное борирование, ионное борирование и борирование из обмазок (паст).

Борирование чаще всего проводят при электролизе расплавленной буры (Na₂B₄O₇). Изделие служит катодом. Температура насыщения 930—950 °C, выдержка 2 — 6 часов.

Борирование можно проводить при отливке деталей. В этом случае на поверхность литейной формы наносится слой специальной борсодержащей массы (пасты). При использовании выжигаемых моделей из пенопластов борсодержащая паста наносится на поверхность модели. Способ отличается производительностью и простотой.

Виды борирования

1. В твёрдых средах

1.1 В порошках бора

1.2 В порошке оксида бора

2. В жидких средах

2.1 В расплавах металлов с добавкой борсодержащих веществ

2.2 В солевых расплавах без электролиза

2.3 В солевых и оксидных расплавах с использованием электролиза

3. В газообразных средах

3.1 В среде боранов (водородных соединениях бора)

3.2 В среде галоидных соединениях бора

Применение

Борирование применяют для повышения износостойкости втулок подшипников и рабочих колёс погружных электроцентробежных насосов, дисков пяты турбобура, вытяжных, гибочных и формовочных штампов, деталей пресс-форм машин литья под давлением и деталей из углеродистых и легированных сталей с различным содержанием углерода (20, 18ХГТ, 15X11МФ, Х23Н18, 45, 40Х, Х12, У10 и др.). Стойкость деталей после борирования увеличивается в 2—10 раз.

Изделия, подвергшиеся борированию, обладают повышенной до 800 °C окалиностойкостью и теплостойкостью до 900—950 °C. Твёрдость борированного слоя в сталях перлитного класса составляет 15 000—20 000 МПа.

Литература

• Борисенок Г. В., Васильев Л. А., Ворошнин Л. Г. и др. Химико-термическая обработка металлов и сплавов. Справочник. — М.: Металлургия, 1981. — 424 с.
• Ворошнин Л. Г.. Борирование промышленных сталей и чугунов. — Минск: Беларусь, 1981. — 205 с.
• Ворошнин Л. Г., Ляхович Л. С.. Борирование стали. — М.: Металлургия, 1978. — 240 с.
• Ворошнин Л. Г., Лабунец В. Ф., Киндрачук М. В. . Износостойкие боридные покрытия. — Киев: Техника, 1989. — 158 с. — ISBN 5-335-00329-4.
• Ворошнин Л. Г., Ляхович Л. С., Ловшенко Ф. Г., Протасевич Г. Ф.. Химико-термическая обработка металлокерамических материалов. — Минск: Наука и техника, 1977. — 272 с.
• Гуревич Б. Г., Говязина Е. А.. Электролизное борирование стальных деталей: Справочное пособие. — М.: Машиностроение, 1976. — 72 с.
• Ворошнин Л. Г., Алиев А. А.. Борирование из паст. — Астрахань: АГТУ, 2006. — 287 с. — ISBN 5-89154-170-X.
• Бельский Е. И., Понкратин Е. И., Ситкевич М. В., Стефанович В. А.. Химико-термическая обработка инструментальных материалов. — Минск: Наука и техника, 1986. — 247 с.
• Ю. М. Лахтин, В. П. Леонтьева. Материаловедение. — М.: Машиностроение, 1990.
• А. С. СССР: № 755425, 833357, 904871, 1068208.
• Чернов Я. Б., Анфиногенов А. И., Шуров Н. И. Борирование сталей в ионных расплавах — Екатеринбург 2001.