2-я Бауманская ул., д. 5, стр. 1, г. Москва 105005
Электродная ул., д. 2, стр. 1, г. Москва 111141
2-ya Baumanskaya St., 5, building 1, Moscow 105005
Elektrodnaya St., 2, building 1, Moscow 111141
2-я Бауманская ул., д. 5, стр. 1, г. Москва 105005
2-ya Baumanskaya St., 5, building 1, Moscow 105005
Малый Харитоньевский переулок, д. 4, г. Москва 101000
Maly Kharitonyevsky Lane, 4, Moscow 101000
Исследовано влияние борирования на структуру и триботехнические характеристики сталей ВКС-5, Х12МФ, 40Х. Образцы обрабатывали в расплаве на основе тетрабората натрия и карбида бора с добавками оксидов лантана, иттрия и скандия в количестве 5 %. Показано, что этот вид ХТО является эффективным средством повышения триботехнической эффективности стальных сопряжений для условий эксплуатации без смазочного материала. Износ стали ВКС-5 падает в ≈ 6,7 раз после обработки в стандартном расплаве, в 5,0 4,2 и 3,6 раз соответственно в расплаве с добавками La2O3, Sc2O3 и Y2O3. Борирование стали Х12МФ в стандартном расплаве снижает коэффициент трения в 1,7 раза, износ — в 1,8 раза по сравнению со сталью без ХТО. Среднее значение коэффициента трения снижается в 2,9, 2,7 и 2 раза в расплавах с добавками La2O3, Y2O3 и Sc2O3 соответственно; интенсивность изнашивания в расплаве с La2O3 не существенно повышается, с Y2O3 — понижается в 1,6 раза, с добавкой Sc2O3 понижается в 1,3 раза. Борирование формирует износостойкие диффузионные слои на поверхности стали 40Х. Лучшие результаты по сочетанию двух триботехнических характеристик для пары трения сталь 40Х — сталь SS440 получены в условиях, когда сталь борировали в расплаве стандартного состава.
The effect of borating on the structure and tribological characteristics of VKS-5, Kh12MF, 40Kh steels was studied. The samples were processed in a melt based on sodium tetraborate and boron carbide with the addition of lanthanum, yttrium and scandium oxides in an amount of 5 %. It was shown that this type of CTT is an effective means of increasing the tribological efficiency of steel joints for operating conditions without a lubricant. When testing the friction pair of VKS-5 steel — SS440 steel, the maximum decrease in the friction coefficient is observed if the steel is borated in the melt with the addition of Y2O3, the smallest — with the addition of La2O3. The values of the friction coefficient in the steady-state mode are: ≈ 0.45 for the original (not subjected to CTT) surface, steel after borating in a standard melt and in a melt with the addition of La2O3; ≈ 0.20 — for steel after borating with the addition of Sc2O3; ≈ 0.14 — for steel borated in a melt with the addition of Y2O3. The wear of VKS-5 steel decreases by ≈ 6.7 times after treatment in a standard melt, by 5.0, 4.2 and 3.6 times, respectively, in a melt with the addition of La2O3, Sc2O3 and Y2O3. Borating of Kh12MF steel in a standard melt reduces the friction coefficient by 1.7 times, and wear by 1.8 times compared to steel without CTT. The average value of the friction coefficient decreases by 2.9, 2.7 and 2 times in melts with the addition of La2O3, Y2O3 and Sc2O3, respectively; the wear intensity in the melt with La2O3 does not increase significantly, with Y2O3 it decreases by 1.6 times, and with the addition of Sc2O3 it decreases by 1.3 times. Borating forms wear-resistant diffusion layers on the surface of steel 40Kh. The best results in the combination of two tribotechnical characteristics (wear intensity and friction coefficient) for the friction pair steel 40Kh — steel SS440 were obtained under conditions when the steel was borated in a melt of standard composition.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.