Вдосконалення технології отримання борованих і силіцьованих шарів та порівняння їх властивостей

Автор(и)

  • С.А. Князєв Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», м. Харків, Україна
  • Г.О. Князєва Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», м. Харків, Україна
  • В.В. Субботіна Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», м. Харків, Україна
  • О.О. Волков Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», м. Харків, Україна
  • В.А. Рябоштан Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», м. Харків, Україна

DOI:

https://doi.org/10.15330/pcss.26.2.436-441

Ключові слова:

cталь, боридний шар, силіціювання, металографічні дослідження, пористість, інструментальне індентування, нітрид хрому

Анотація

В статті представлені результати досліджень отримання однофазного боридного шару та твердо-газофазного силіціювання на вуглецевій конструкційній сталі. Показано вплив зернистості порошків і складу насичуючої суміші на структуру та властивості дифузійних покриттів. Порівняно властивості отриманих поверхневих структур з покриттями нітриду хрому, отриманого методом PVD. Встановлено можливість отримання товстих дифузійних однофазних боридних та силіцидних шарів, що за рівнем механічних і хімічних характеристик не поступаються нітридним, отриманим іонно-плазмовим осадженням. Показано наявність у силіцидному шарі 75,7% FeSi, 19,6% Si2CN4 та 4,8% Al5Fе фаз, що забезпечило високі показники стійкості до окислення при температурі 1000°С.

Посилання

J. Martínez-Trinidad, R. Marquez-Cort ´es, L.A. Moreno-Pacheco, F. Alonso-Cruz, W.D. Wong-Angel, R.A. García-Leon, Effect of the impact angles on the erosion wear resistance of borided AISI 4140 steel, Results in Engineering, 26, 104962 (2025); https://doi.org/10.1016/j.rineng.2025.104962.

T. Guo, Y. Chen, Ch. He, Z. Liang, Q. Zhao. Effects of boriding and nitriding on the corrosion and erosion behavior of martensitic heat-resistant steels in the supercritical CO2 at 600℃, Corrosion Science Volume, 252, 112966 (2025); https://doi.org/10.1016/j.corsci.2025.112966.

A. Milinovi, J.Stojši, I. Kladari, B. Matijevi. Evaluation of boride layers on C70W2 steel using a new approach to characterization of boride layers, Materials, 15, 3891 (2022); https://doi.org/10.3390/ma15113891.

Jin-Kook Yoon, Ji-Young Byun, Gyeung-Ho Kim, Jong-Kwon Lee, Ho-Sang Yoon, Kyung-Tae Hong. Formation process and microstructural evolution of Ni-silicide layersт grown by chemical vapor deposition of Si on Ni substrates, Surface and Coatings Technology, 168, 241–248 (2003); https://doi.org/10.1016/S0257-8972(03)00269-X.

S. Knyazev, R. Rebrova, V. Riumin, V. Nikichanov, A. Rebrova. Establishment of structure and operational properties of borated layers on 40X steel obtained from paste by induction heating, Functional Materials, 28(1), 76–83 (2021); https://doi.org/10.15407/fm28.01.76.

K. Inoue, A. Itoh, M. Mizokami, M. Hirai. Evaluation of boron evaporation kinetics from stainless-steel–B4C alloy during steam oxidation at high temperatures, Journal of Nuclear Materials, 603, 155456 (2025). (https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2024.155456).

Y. E. Guerri, B. Mebarek, M. Keddam. Confrontation of linear versus nonlinear approach in Fe2B boride layer thickness predictions, Zastita materijala, 65 (1): 97 (2024); https://doi.org/10.62638/ZasMat1016.

M. Tacikowski, G. Łukaszewicz, M. Kulka, R. Diduszko, T. Wierzcho. The Effect of Chemical composition on the microstructure and properties of multicomponent nickel-based boride layers produced on C45 steel by the hybrid method, Coatings, 14, 197 (2024); https://doi.org/10.3390/coatings14020197.

E. Hernández-Sánchez, J. C. Velázquez. Kinetics of growth of iron boride layers on a low-carbon steel surface, Laboratory unit operations and experimental methods in chemical engineering (2018); http://dx.doi.org/10.5772/intechopen.73592.

Z. Liu, T. Guo, J. Jia, X.Nan, R. Zhang, X. Yi. Effect of siliconizing temperature on microstructure and performance of alloy silicide layer on 347H stainless steel surface by melting salt non-electrolysis method, Surface and Coatings Technology, 502, 1311937 (2025); https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2025.131937.

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-06-30

Як цитувати

Князєв, С., Князєва, Г., Субботіна, В., Волков, О., & Рябоштан, В. (2025). Вдосконалення технології отримання борованих і силіцьованих шарів та порівняння їх властивостей. Фізика і хімія твердого тіла, 26(2), 436–441. https://doi.org/10.15330/pcss.26.2.436-441

Номер

Розділ

Технічні науки