Поверхностное упрочнение низкоуглеродистой стали с использованием технологии вневакуумной электронно-лучевой наплавки боросодержащих порошков тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.09, кандидат технических наук Теплых, Александр Михайлович

• Теплых, Александр Михайлович
• кандидат технических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат технических наук Теплых, Александр Михайлович

ВВЕДЕНИЕ.

1. ПОВЕРХНОСТНОЕ УПРОЧНЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ МАШИН И ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ, РАБОТАЮЩИХ В ТЯЖЕЛЫХ УСЛОВИЯХ ВНЕШНЕГО НАГРУЖЕНИЯ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР).

1.1. Особенности эксплуатации тяжелонагруженных деталей машин и элементов конструкций.

1.1.1. Буровое оборудование и инструмент.

1.1.2. Машины для дробления минерального сырья.

1.1.3. Пневмоударники и гидроударники.

1.1.4. Сельскохозяйственные, строительные и дорожные машины.

1.2. Классификация методов поверхностного упрочнения (анализ методов поверхностного упрочнения).

1.3. Применение технологических процессов борирования для поверхностного упрочнения деталей машин и элементов конструкций.

1.3.1. Классификация процессов борирования.

1.3.2. Бор и его растворимость в железе.

1.3.3. Бориды железа и их свойства.

1.3.4. Диаграмма состояния системы Ре-В.

1.3.5. Пластичность боридных слоев.

1.3.6. Хрупкость боридных покрытий.

1.3.7. Оценка степени хрупкости боридных слоев.

1.3.8. Пути снижения хрупкости борированных слоев.

1.3.9. Напряженное состояние борированных слоев.

1.3.10. Износостойкость борированных слоев.

1.3.11. Формирование борированных слоев.

1.3.12. Равномерность толщины борированных слоев.

1.3.13. Переходная зона и её формирование.

1.4. Лазерная и электронно-лучевая обработка с оплавлением поверхностного слоя.

1.5. Выводы.

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Материалы исследования.

2.2. Оборудование и режимы вневакумного электронно-лучевого борирования.

2.3. Оборудование и режимы печного борирования в твердой насыщающей среде.

2.4. Структурные исследования материалов.

2.4.1. Оптическая металлография.

2.4.2. Просвечивающая электронная микроскопия.

2.4.3. Растровая электронная микроскопия и микрорентгеноспектральный анализ.

2.4.4. Рентгеноструктурный анализ.

2.5. Анализ топографии поверхности.

2.6. Исследование механических свойств боридных покрытий.

2.6.1. Изнашивание материалов нежестко закрепленными абразивными частицами.

2.6.2. Изнашивание материалов закреплёнными абразивными частицами.

2.6.3. Испытание на газоабразивное изнашивание.

2.6.4. Изнашивание в условиях трения скольжения по схеме диск - плоскость».

2.6.5. Определение микротвердости материалов.

2.6.6. Испытания на ударную вязкость.

2.6.7. Испытания материалов на контактно-усталостную выносливость.

3. СТРУКТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ БОРИДНЫХ СЛОЕВ.

3.1. Структурные исследования поверхностных слоев, сформированных по технологии печного борирования стали 20.

3.2. Микротвердость боридных слоев после печного борирования и вневакуумной электронно-лучевой наплавки боросодержащих порошков.

3.3. Структурные исследования наплавленных электронным лучом поверхностных слоев с использованием методов оптической и растровой электронной микроскопии.

3.3.1. Наплавка аморфного бора на сталь 20.

3.3.2. Наплавка карбида бора на сталь 20.

3.4. Рентгеноструктурные исследования боридных слоев.

3.5. Исследование структуры боридных слоев методом трансмиссионной электронной микроскопии.

3.6. Выводы.

4. МЕХАНИЧЕСКИЕ И ТРИБОТЕХНИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ СТАЛИ

20 С БОРИДНЫМПОКРЫТИЯМИ.

4.1. Износостойкость боридных слоев в условиях трения скольжения.

4.2. Износостойкость борированных слоев при трении о нежестко закрепленные абразивные частиц.

4.3. Износостойкость материалов при трении о закрепленные абразивные частицы.

4.4. Износостойкость боридных покрытий при газоабразивном изнашивании.

4.5. Контактно-усталостная выносливость боридных покрытий.

4.6. Ударные испытания стали 20 с наплавленными боридными покрытиями.

4.7. Выводы.

5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ И ОБЛАСТЬ

ПРИМЕНЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.

5.1. Область применения результатов исследования.

5.2. Технологические рекомендации по формированию боридных покрытий, наплавленных электронным лучом, выведенным в воздушную атмосферу.

5.3. Применение результатов работы в учебном процессе.

5.4. Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Поверхностное упрочнение низкоуглеродистой стали с использованием технологии вневакуумной электронно-лучевой наплавки боросодержащих порошков»

Технологические процессы обработки многих деталей машин и элементов конструкций ответственного назначения предполагают не только их объемное, но также и поверхностное упрочнение. Особенно актуальна проблема поверхностного упрочнения при изготовлении изделий, подвергаемых интенсивному изнашиванию и контактно-усталостному нагружению. Такие условия эксплуатации характерны для многих видов горнодобывающей и строительной техники. Большое влияние на характер поведения образцов этой техники оказывает присутствие в зоне контакта трущихся деталей абразивных частиц, способствующих ускоренному изнашиванию поверхностных слоев материалов. Во многих случаях решение отмеченной проблемы не может быть основано на использовании технологических процессов, обеспечивающих формирование тонких поверхностных слоев, даже если они обладают повышенным уровнем твердости и износостойкости.

Многие быстроизнашиваемые детали образцов горной и строительной техники должны быть упрочнены на глубину более 100 мкм. Детали шахтного оборудования подвергаются изнашиванию на величину, измеряемую миллиметрами. Следует иметь в виду, что экономические потери обусловлены не только необходимостью замены дорогостоящих деталей оборудования, но также и необходимостью его извлечения из шахт на поверхность и проведения ремонтных работ. Это означает, что какой-либо из участков шахты выходит из эксплуатации, что, как правило, сопровождается значительными экономическими потерями.

Интенсивному изнашиванию подвержены также различные детали сельскохозяйственных машин (детали молотильных аппаратов зерновых комбайнов, цепи, направляющие, втулки, шестерни, ножи, детали конвейеров) и оборудования, используемого в металлургическом производстве (направляющие ролики, траки и ролики трубосварочных станов, ролики конвейеров). Специфические условиях изнашивания характерны для деталей химического оборудования (шестерни насосов, пресс-формы, фильеры) и текстильных машин (приводные ролики, прижимные лапки, нитеводы).

Методы, обеспечивающие решение отмеченных проблем, во многих случаях основаны на использовании химико-термической обработки деталей. «

Среди них особо может быть выделен процесс борирования, обеспечивающий высокий уровень износостойкости материалов. К настоящему времени специалистами предложены десятки разновидностей борирования, характеризующиеся различными режимами реализации и структурой формируемых слоев. Для наиболее распространенных методов борирования характерны недостатки, ограничивающие их применение при поверхностном упрочнении быстроизнашиваемых деталей горных и строительных машин. Основными из них являются достаточно низкая производительность процессов борирования, малая толщина упрочненных слоев, сложность обработки крупногабаритных изделий.

Эффективным решением отмеченных проблем может быть использование процесса поверхностного упрочнения стальных заготовок с применением технологии вневакуумной электронно-лучевой наплавки. Важнейшим достоинством этой технологии является высокая производительность процесса, обусловленная выводом электронного пучка непосредственно в воздушную атмосферу и отсутствием длительного технологического этапа, связанного с откачкой воздуха. Эта же особенность процесса позволяет электронным лучом обрабатывать большинство крупногабаритных изделий, особенности эксплуатации которых требуют поверхностного упрочнения.

Технологическими установками, обеспечивающими эффективную реализацию процесса вневакуумной электронно-лучевой обработки, являются промышленные ускорители электронов производства Института ядерной физики СО РАН. Тема диссертационной работы посвящена проблеме формирования поверхностных высокопрочных износостойких борсодержащих слоев повышенной толщины с использованием ускорителя электронов типа

ЭЛВ-6. Для современного материаловедения отмеченная проблема является актуальной, ее решение имеет важное прикладное значение.

При выполнении диссертационной работы проводились экспериментальные исследования по выбору оптимальных режимов вневакуумной электронно-лучевой наплавки боросодержащих порошковых материалов. Изучали влияние величины тока пучка электронов в диапазоне от 5 мА до 24 мА на строение и свойства поверхностных слоев, формируемых методом наплавки порошка карбида бора. При проведении экспериментальных исследований была выполнена оценка эффективности двух- и трехслойной наплавки порошка аморфного бора на низкоуглеродистую сталь 20. Целью данного эксперимента являлось увеличение глубины упрочненного боридами слоя, повышение степени его однородности.

Эффективность технологических решений оценивали путем проведения механических и триботехнических исследований. Степень охрупчивания основного металла оценивали по результатам испытаний поверхностно упрочненных образцов на ударную вязкость. Учитывая назначение разрабатываемых материалов, был выполнен широкий комплекс триботехнических исследований. Проведены испытания наплавленных электронным лучом поверхностных слоев на изнашивание по схеме трения скольжения в присутствии смазывающих материалов.

Особое внимание было уделено оценке поведения материалов в различных условиях абразивного изнашивания. Упрочненные боридами слои испытывались в условиях трения о закрепленные и нежестко закрепленные частицы абразива. Кроме этого оценивалось поведение разработанных материалов в условиях газоабразивного изнашивания при различных углах атаки абразива.

Условия эксплуатации поверхностно упрочненных деталей машин и элементов конструкций предполагают возможность циклического локального нагружения материала. Результатом такого воздействия является формирование поверхностных дефектов в виде питтингов выкрашивания. Для того чтобы оценить эффективность исследуемых в диссертационной работе материалов были проведены испытания на контактно-усталостную долговечность при реализации схемы "шар - плоскость".

Учитывая, что комплекс механических и триботехнических свойств изучаемых материалов определяется их строением, в работе были выполнены глубокие структурные исследования с использованием современного оборудования, в том числе оптических микроскопов, растрового и просвечивающего электронных микроскопов, рентгеновского дифрактометра. На основании результатов структурных исследований были обоснованы технические предложения по формированию упрочненных боридами поверхностных слоев, предназначенных для эксплуатации в различных условиях внешнего нагру-жения. Особое внимание при выполнении работы было уделено проведению исследований структуры материалов методом трансмиссионной электронной микроскопии. Было показано, что в эвтектике типа "борид железа - a -Fe" вместо соединения Fe2B возможно присутствие более сложных боридов. Результаты проведенных исследований представлены в следующих разделах диссертационной работы.

Исследования, представленные в диссертационной работе, выполнялись в рамках аналитической ведомственной целевой программой "Развитие научного потенциала высшей школы на 2009-2011 гг.", а также федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы».

Цели и задачи исследования

Цель диссертационной работы: повышение износостойкости и контактно-усталостной выносливости поверхностных слоев низкоуглеродистой стали путем наплавки боросодержащих порошковых материалов с использованием электронного пучка высокой мощности, выведенного в воздушную атмосферу.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Проведение металлографических, электронно-микроскопических и рентгеноструктурных исследований борированных слоев, сформированных методом вневакуумной электронно-лучевой наплавки боросодержащих порошков на низкоуглеродистую сталь 20. Выявление особенностей строения наплавленных слоев и переходных зон.

2. Исследования эффективности формирования методом вневакуумной электронно-лучевой обработки одно-, двух- и трехслойных боросодержащих покрытий.

3. Исследование стойкости борированных слоев при изнашивании в условиях трения скольжения, трения о закрепленные и нежестко закрепленные частицы абразива, а также в условиях газоабразивного изнашивания.

4. Исследование контактно-усталостной выносливости поверхностных слоев, сформированных методом вневакуумной электронно-лучевой наплавки боросодержащих порошковых материалов.

Научная новизна

1. Показано влияние технологических режимов электронно-лучевой наплавки на структуру, триботехнические свойства и контактно-усталостную выносливость стали 20. Наиболее высокий уровень износостойкости обеспечивает электронно-лучевая наплавка порошка карбида бора. Контактно-усталостная выносливость наплавленных слоев в 2 раза превышает выносливость материалов, сформированных по технологии печного борирования.

2. Для повышения концентрации бора в поверхностных слоях упрочняемой стали, предложена наплавка двух слоев боросодержащих порошков. Трехслойная наплавка сопровождается ростом внутренних напряжений и приводит к резкому охрупчиванию поверхностного слоя.

3. Показано, что величина силы тока электронного пучка определяет размер зон доэвтектического, эвтектического и заэвтектического состава. Микротвердость слоя в диапазоне HV 10000. 12000 МПа обеспечивает вневаку-умная электронно-лучевая наплавка карбида бора при токах пучка в диапазоне от 5 мА до 18 мА. При таких параметрах наплавки глубина упрочненного слоя находится в пределах от 300 до 900 мкм.

4. При наплавке аморфного бора в поверхностном слое образуются бо-риды типа FeB и Fe2B. Увеличение количества наплавленных слоев приводит к росту доли фазы FeB. В направлении от поверхности к основному металлу содержание боридов снижается. Интенсивность снижения доли кристаллов типа FeB выше, чем боридов Fq2B.

5. Установлено, что в условиях ускоренного охлаждения наплавленного покрытия вместо равновесной фазы Fe2B в эвтектике типа «борид железа - а-Fe» возможно формирование метастабильных боридных фаз. Высокопрочная фаза, выделяющаяся в пластинчатой эвтектике при наплавке аморфного бора, по межплоскостному расстоянию соответствует соединению Fe^B^ а при наплавке карбида бора - соединениям типа Fe23B6 и Fe^B^C^. Показано, что в зоне доэвтектического типа, образующейся при вневакуумной электроннолучевой наплавке аморфного бора, в процессе охлаждения а-фазы выделяются карбиды пластинчатого типа. Толщина отдельных пластин в образующемся эвтектоиде составляет ~ 15 нм, межпластинчатое расстояние -100.150 нм.

Практическая значимость и реализация результатов работы.

1. На основании результатов триботехнических исследований показано, что технологические процессы вневакуумной электронно-лучевой наплавки боросодержащих порошковых материалов целесообразно использовать для упрочения быстроизнашиваемых элементов горношахтного оборудования, эксплуатирующихся в условиях сухого трения скольжения, трения о закрепленные и нежестко закрепленные частицы абразива. Испытания буровых лопаток, проведенные в ООО «ЭкспертНефтеГаз» в условиях бурения мягких грунтов, показали, что стойкость лопаток с разработанным покрытием в 1,9 раза выше стойкости лопаток, упрочненных по технологии печного бориро-вания.

2. Результаты, полученные при структурных исследованиях, а также при триботехнических и механических испытаниях, используются в Новосибирском государственном техническом университете при подготовке инженеров по специальности «Материаловедение в машиностроении», а также бакалавров и магистров по направлению «Материаловедение и технологии материалов».

Публикации.

По теме диссертационной работы опубликовано 6 печатных научных работ, из них: 2 в реферируемых научных журналах, входящих в перечень изданий, рекомендованных ВАК, 3 - в сборниках научных трудов международных конференций и 1 статья в международном журнале.

Объём и структура работы.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и приложения. Диссертационная работа изложена на 180 страницах основного текста и включает 66 рисунков, 3 таблицы, список литературы из 141 наименования.

Заключение диссертации по теме «Материаловедение (по отраслям)», Теплых, Александр Михайлович

5.4. Выводы

1. Технологические процессы вневакуумной электронно-лучевой наплавки боросодержащих порошковых материалов целесообразно использовать для упрочения быстроизнашиваемых элементов горношахтного оборудования, эксплуатирующихся в условиях сухого трения скольжения, трения о закрепленные и нежестко закрепленные частицы абразива. Примерами конструкций, рекомендуемых для упрочнения методом ВЭЛО, являются рештаки и скребки угольных скребковых конвейеров. Ускорители промышленных электронов типа ЭЛВ-6 позволяют с высокой производительностью наплавлять боридные слои глубиной от 0,5 до 2 мм и твердостью НУ 10000 МПа на крупногабаритные детали машин и элементы конструкций.

2. Для упрочнения рештаков целесообразна однослойная наплавка карбида бора при токе электронного пучка 18.22 мА. В этих условиях формируются боридные слои толщиной до 1,3 мм, характеризующиеся повышенной надежностью материала.

3. Результаты, полученные при структурных исследованиях, а также при триботехнических и механических испытаниях, используются в Новосибирском государственном техническом университете при подготовке инженеров по специальности «Материаловедение в машиностроении», а также бакалавров и магистров по направлению "Материаловедение и технологии материалов".

Материалы диссертации использованы при модифицировании учебных курсов: «Материаловедение и технологии конструкционных материалов», «Термическая и химико-термическая обработка материалов».

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Вневакуумная электронно-лучевая обработка представляет собой эффективный технологический процесс, позволяющий с высокой производительностью наплавлять боросодержащие порошки и формировать на низкоуглеродистой стали боридные слои повышенной толщины. Наиболее высокий уровень износостойкости обеспечивает электронно-лучевая наплавка порошка карбида бора. Применение в качестве насыщающего компонента порошка аморфного бора приводит к снижению характеристик износостойкости в 1,5 раза, что обусловлено формированием структуры преимущественно эвтектического типа и малым содержанием боридных кристаллов.

2. Наплавка боросо держащих порошков обеспечивает рост износостойкости стали в условиях трения о закрепленные частицы абразива. По сравнению со сталью 20 наибольший уровень относительной износостойкости 4,2.4,6) имеют образцы с покрытиями, полученными по технологии двух- и трехкратной наплавки аморфного бора. Относительная износостойкость стали 20, борированной с использованием технологии печного нагрева, составляет 3,1.

3. Для повышения концентрации бора в поверхностных слоях упрочняемой стали целесообразна наплавка двух слоев боросодержащих порошков. Такой подход позволяет увеличить толщину боридного слоя почти в полтора раза. Трехслойная наплавка не только не увеличивает износостойкость борированного слоя, но и приводит к ее снижению по сравнению с наплавкой двух слоев, что обусловлено формированием на поверхности стали 20 плотного слоя кристаллов борида железа ГеВ с высоким уровнем внутренних напряжений, приводящих к выкрашиванию крупных объемов материала.

4. Технологическим параметром, позволяющим эффективно управлять глубиной переплавленного слоя, концентрацией в нем бора и объемной долей боридов железа, является сила тока электронного пучка. Величина этого параметра определяет толщину зон доэвтектического, эвтектического и заэв-тектического состава. Показано, что микротвердость слоя в диапазоне НУ 10000. 12000 МПа обеспечивает вневакуумная электронно-лучевая наплавка карбида бора при токах пучка в диапазоне от 5 мА до 18 мА. При таких параметрах наплавки толщина упрочненного слоя находится в пределах от 300 до 900 мкм.

5. Наплавленные электронным лучом боридные покрытия характеризуются высоким уровнем контактно-усталостной выносливости и, благодаря большой толщине, а также высокой твердости, могут быть использованы для изготовления деталей, работающих в условиях действия повышенных локальных нагрузок. Контактно-усталостная выносливость наплавленных боридных слоев в 2 раза превышает выносливость покрытий, сформированных по технологии печного борирования. Высокопрочные боридные слои, прочно связанные со сталью, способствуют охрупчиванию основного металла при проведении динамических испытаний на ударную вязкость. После электронно-лучевой наплавки ударная вязкость стали 20 с боридными слоями почти в два раза ниже по сравнению с исходным неупрочненным состоянием.

6. При наплавке аморфного бора в поверхностном слое образуются бо-риды типа РеВ и Ре2В. Увеличение количества наплавленных слоев приводит к росту доли фазы РеВ. В направлении от поверхности к основному металлу содержание боридов снижается. Интенсивность снижения доли кристаллов типа РеВ выше, чем боридов Ре2В.

7. Установлено, что в условиях ускоренного охлаждения наплавленного покрытия вместо равновесной фазы Ре2В в эвтектике типа «борид железа - аРе» возможно формирование метастабильных боридных фаз. Высокопрочная фаза, выделяющаяся в пластинчатой эвтектике при наплавке аморфного бора, по межплоскостному расстоянию соответствует соединению В6, а при наплавке карбида бора - соединениям типа Ре2зВ6 и Ре1ЪВъСъ.

8. Установлено, что в зоне доэвтектического типа, образующейся при вневакуумной электронно-лучевой наплавке аморфного бора, в процессе охлаждения а-фазы выделяются карбиды пластинчатого типа. Толщина отдельных пластин в образующемся эвтектоиде составляет ~ 15 нм, межпластинчатое расстояние - 100. 150 нм.

9. Испытания буровых лопаток, проведенные в ООО «ЭкспертНефте-Газ» в условиях бурения мягких грунтов, показали, что стойкость лопаток с разработанным покрытием в 1,9 раза выше стойкости лопаток, упрочненных по технологии печного борирования. Результаты, полученные при структурных исследованиях, а также при триботехнических и механических испытаниях, используются в Новосибирском государственном техническом университете при подготовке инженеров по специальности «Материаловедение в машиностроении», а также бакалавров и магистров по направлению "Материаловедение и технологии материалов".

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Теплых, Александр Михайлович, 2011 год

1. Ворошнин Л. Г., Ляхович Л. С. Борирование стали. М. : Металлургия, 1978. 238 с.

2. Крукович М. Г., Прусаков Б. А., Сизов И. Г. Пластичность борирован-ных слоев. М. : Физматлит, 2010. 384 с.

3. Ткачев В. Н. Работоспособность деталей машин в условиях абразивного изнашивания. М. : Машиностроение, 1995. 335 с. : ил.

4. Когаев В. П., Дроздов Ю. Н. Прочность и износостойкость деталей машин : учеб. пособие для студентов машиностроительных специальностей вузов. М. : Высшая школа, 1991. 319 с.

5. Хасуи А., Моригаки О. Наплавка и напыление / пер. с яп. В. Н. Попова; под ред.: В. С. Степина, Н. Г. Шестеркина. М. : Машиностроение, 1985. 240 с.

6. Ворошнин Л. Г. Борирование промышленных сталей и чугунов : справ, пособие. Минск : Беларусь, 1981. 205 с.

7. Ворошнин Л. Г., Хусид Б. М., Смольский Б. М. Диффузионный мас-соперенос в многокомпонентных системах. Минск : Наука и техника, 1979. 255 с. : ил. (Наука и техн. прогресс. НТП).

8. Структура сплавов системы Fe-B / Л. Г. Ворошнин, Л. С. Ляхович, Г. Г. Панич, Г. Ф. Протасевич // Металловедение и термическая обработка металлов. 1970. №9. С. 14-17.

9. Многокомпонентные диффузионные покрытия / Л. С. Ляхович, Л. Г. Ворошнин, Г. Г. Панич и др.. Минск : Наука и техника, 1974. 288 с.

10. Крукович М. Г. Разработка теоретических и прикладных аспектов управления структурой и свойствами борированных слоев и их использование при производстве транспортной техники : дис. . д-ра техн. наук : 05.16.01. М., 1995.416 с.

11. Крукович М. Г. Исследование жидкостных безэлектролизных процессов химико-термической обработки : дис. . канд. техн. наук. Минск : БПИ, 1974. 298 с.

12. Самсонов Г. В., Серебрякова Т. Я., Неронов В. А. Бориды. М. : Атомиздат, 1975. 375 с.

13. Самсонов Г. В., Уманский JI. С. Твердые соединения тугоплавких металлов. М. : Металлургиздат. 1957. 265 с.

14. Бор, его соединения и сплавы / Г. В. Самсонов, J1. Я. Марковский, А. Ф. Жигач и др.. Киев : АН УССР, 1960. 590 с.

15. Самсонов Г. В., Эпик А. П. Тугоплавкие покрытия. М. : Металлургия. 1973. 400 с.

16. Минкевич А. Н. Химико-термическая обработка металлов и сплавов. М. : Машиностроение. 1965. 491 с.

17. Nowacki J. Role of copper in iron-iron boride cermets // Journal of materials processing technology. 2001. Vol. 118, iss. 1-3. Intern, conf. on advances in materials processing technology : cont. papers. Pt 1. P. 9-13.

18. Dybkov V. I., Lengauer W., Barmak K. Formation of boride layers at the Fe-10% Cr alloy-boron interface // Journal of alloys and compounds. 2005.Vol. 398, iss. 1-2. P. 113-122.

19. Gidikova N. Vanadium boride coatings on steel // Materials science and engineering: A. 2000. Vol. 278, iss. 1-2. P. 181-186.

20. Meri? C., Sahin S., Yilmaz S. S. Investigation of the effect on boride layer of powder particle size used in boronizing with solid boron-yielding substances // Materials research bulletin. 2000. Vol. 35, iss. 13. P. 2165-2172.

21. FeB/Fe2B phase transformation during SPS pack-boriding: boride layer growth kinetics / L. G. Yu, X. J. Chen, K. A. Khor, G. Sundararajan // Acta mate-rialia. 2005. Vol. 53, iss. 8. P. 2361-2368.

22. Effect of alloying elements on the formation of boride layer on steel / M. Blazon, B. Stanojevic, V. Veljkovic // Scripta metallurgica. 1975. Vol. 9, iss. 11. P. 1153-1156.

23. Effect of boron paste thickness on the growth kinetics of Fe2B boride layers during the boriding process /1. Campos, O. Bautista, G. Ramirez, M. Islas, J. de la Parra, L. Zuniga // Applied surface science. 2005. Vol. 243, iss. 1-4. P. 429436.

24. Uzunov N., Ivanov R. Aluminothermic powder boriding of steel // Applied surface science 2004. Vol. 225, iss. 1-4. P. 72-77.

25. Genel K., Ozbek I., Bindal C. Kinetics of boriding of AISI W1 steel // Materials science and engineering: A. 2003. Vol. 347, iss. 1-2. P. 311-314.

26. The influence of alloying element additions on the boriding of steels / P. Goeuriot, R. Fillit, F. Thevenot, J. H. Driver, H. Bruyas // Materials science and engineering. 1982. Vol. 55, iss. 1. P. 9-19.

27. Serebryakova T. Classification of borides // Journal of the less common metals. 1979. Vol. 67, iss. 2. P. 499-503.

28. Teneva D. Increasing the wear resistance of rings for spinning machines through boriding // Journal of the less common metals. 1979. Vol. 67, iss. 2. P. 493-497.

29. Priimmer R., Pfeiffer W. Residual stresses in borided layers // Journal of the less common metals. 1986. Vol. 117, iss. 1-2. Proc. of the 8 intern, symp. on boron, borides, carbides, nitrides and related compounds. P. 411-414.

30. Selfuk B., Ipek R., Karami§ M. B. A study on friction and wear behaviour of carburized, carbonitrided and borided AISI 1020 and 5115 steels // Journal of materials processing technology. 2003. Vol. 141, iss. 2. P. 189-196.

31. Xu C.-H., Xi J.-K., Gao W. Isothermal superplastic boronizing of high carbon and low alloy steels // Scripta materialia. 1996. Vol. 34, iss. 3. P. 455-461.

32. Subrahmanyam J. Studies on boronising of mild steel // Materials letters. 1982. Vol. 1, iss. 3-4. P. 100-103.

33. Thompson R. Fabrication and industrial applications of metal borides and related materials // Journal of the less common metals. 1976. Vol. 47. P. 279-282.

34. Evaluation of boron mobility on the phases FeB, Fe2B and diffusion zone in AISI 1045 and M2 steels /1. Campos, G. Ramirez, U. Figueroa, J. Martinez, O. Morales // Applied surface science. 2007. Vol. 253, iss. 7. P. 3469-3475.

35. Hutchings I. M. Wear-resistant materials: into the next century // Materials science and engineering: A. 1994. Vol. 184, iss. 2. P. 185-195.

36. Xu C.-H., Gao W., Yang Y.-L. Superplastic boronizing of a low alloy steel — microstructural aspects // Journal of materials processing technology. 2001. Vol. 108, iss. 3. P. 349-355.

37. Sahin S., Meric C. Investigation of the effect of boronizing on cast irons // Materials research bulletin. 2002. Vol. 37, iss. 5. P. 971-979.

38. Sen U., Sen S., Yilmaz F. An evaluation of some properties of borides deposited on boronized ductile iron // Journal of materials processing technology. 2004. Vol. 148, iss. 1. P. 1-7.

39. Bozkurt N., Gegkinli A. E., Gegkinli M. Autoradiographic study on boronized steel // Materials science and engineering. 1983. Vol. 57, iss. 2. P. 181186.

40. Keddam M., Chentouf S. M. A diffusion model for describing the bilayer growth (FeB/Fe2B) during the iron powder-pack bonding // Applied surface science. 2005. Vol. 252, iss. 2. P. 393-399.

41. Серебрякова Т. И., Неронов В. А., Пешев П. Д. Высокотемпературные бориды. М. : Металлургия, Челяб. отд-ние, 1991. 368 с.

42. Земсков Г. В., Коган Р. Л. Многокомпонентное диффузионное насыщение металлов и сплавов. М. : Металлургия, 1978. 207 с.

43. Земсков Г. В. Многокомпонентное диффузионное насыщение металлов и сплавов : автореф. дис. . д-ра техн. наук. М., 1968. 32 с.

44. Глухов В. П. Боридные покрытия на железе и сталях. Киев : Наукова думка, 1970. 208 с.

45. Лахтин Ю. М., Козловский И. С. Борирование // Термическая обработка в машиностроении : справочник. М. : Машиностроение, 1967. С. 344350.

46. Определение условий борирования стали при нагреве лазерным излучением / Л. С. Ляхович, С. А. Иванов, В. М. Картошкин, В. М. Пахадня // Металловедение и термическая обработка металлов. 1985. № 11. С. 12-14.

47. Сафонов А. И. Особенности борирования железа и сталей с помощью непрерывного С02-лазера // Металловедение и термическая обработка металлов. 1998. № 1. С. 5-9.

48. Лазерное борирование высокопрочного чугуна / И. А. Тананко, А. А. Левченко, Р. Т. Гуйва, В. А. Гуйва, Е. Ю. Ситцевая / Физика и химия обработки материалов. 1991. № 5. С. 89-95.

49. Постников В. С., Белова С. А., Ерофеева Е. М. Образование структуры при лазерном карбоборохромировании стали Х12М // Металловедение и термическая обработка металлов. 1995. № 12. С. 13-15.

50. Разработка процессов борирования сталей с помощью непрерывного С02-лазера / Г. А. Абильситов, А. Н. Сафонов, А. Ф. Басков и др. // Доклады Академии наук СССР. 1989. Т. 305, № 2. С. 351-354.

51. Лахтин Ю. М., Коган Я. Д., Бурякин А. В. Поверхностное насыщение стали бором при воздействии излучения лазера // Металловедение и термическая обработка металлов. 1985. № 11. С. 9-11.

52. Поверхностное лазерное легирование сталей и чугунов методом ин-жекции карбида бора / А. М. Бернштейн, Е. М. Яндимиркин, О. А. Ермакова, Б. Б. Сомов // Электронная обработка материалов. 1991. № 3. С. 25-28.

53. Гордиенко А. И., Ивашко В. В. Получение боридных покрытий на Ti-сплавах с помощью излучения С02-лазера // Защитные покрытия на металлах. 1990. № 24. С. 66-68.

54. Постников В. С., Тагиров M. Н. Лазерное борирование титановых сплавов // Металловедение и термическая обработка металлов. 1994. № 1. С. 14-15.

55. Формирование карбидохромовых слоев на углеродистых сталях с использованием электронного пучка / С. В. Бахтин, И. Г. Козырь, И. М. Шаршаков, Ю. С. Шатов // Физика и химия обработки материалов. 1995. № 3. С. 35-38.

56. Сизов И. Г., Смирнягина H. Н., Семенов А. П. Особенности электронно-лучевого борирования сталей // Металловедение и термическая обработка металлов. 1999. № 12. С. 8-11.

57. Сизов И. Г. Разработка научных основ и технологии электроннолучевого борирования железоуглеродистых сплавов с получением на поверхности боридов тугоплавких металлов : дисс. . д-ра техн. наук. М. : МВТУ им. Н. Э. Баумана, 2003. 305 с.

58. Сизов И. Г., Смирнягина H. Н., Семенов А. П. Электронно-лучевое борирование железоуглеродистых сплавов // Сборник научных трудов ВСГТУ. Серия «Технические науки». Улан-Удэ, 1999. Вып. 7. С. 96-106.

59. Владимирский A. P., Лившиц В. Б., Паюк В. А. О возможности использования облучения электронами высоких энергий для легирования материалов // Известия Академии Наук ССР. Серия «Металлы». 1988. № 5. С. 128-133.

60. Семенов А. П., Смирнягина Н. Н., Сизов И. Г. Обработка поверхности стали электронным пучком и формирование боридных слоев // Высокие технологии и оборудование : тр. 3 междунар. симпозиума (Харьков, 1999 г.). Харьков. 1999. С. 101-105.

61. Electron-beam boriding of low-carbon steel / A. A. Novakova, D. S. Go-lubok, T. Yu. Kiseleva, P. O., Revokatov, I. G. Sizov // Journal of Alloys and Compounds. 2004. Vol. 383, № 1-2. P. 108-112.

62. Keddam M., Chegroune R. A model for studying the kinetics of the formation of Fe2B boride layers at the surface of a gray cast iron. Applied surface science. 2010. Vol. 256, iss. 16. P. 5025-5030.

63. Wear resistance of laser-deposited boride reinforced Ti-Nb-Zr-Ta alloy composites for orthopedic implants / S. Samuel, S. Nag, T. W. Scharf, R. Banerjee // Materials science and engineering: C. 2008. Vol. 28, iss. 3. P. 414-420.

64. Sarma B., Ravi Chandran K. S. Accelerated kinetics of surface hardening by diffusion near phase transition temperature: Mechanism of growth of boride layers on titanium // Acta materialia. 2011. Vol. 59, iss. 10. P. 4216-4228.

65. Growth kinetics of iron boride layers: dimensional analysis /' I. Campos, R. Torres, G. Ramírez, R. Ganem, J. Martinez // Applied surface science. 2006. Vol. 252, iss. 24. P. 8662-8667.

66. A simple model for the growth kinetics of Fe2B iron boride on pure iron substrate / M. Keddam, M. Ortiz-Dominguez, I. Campos-Silva, J. Martinez-Trinidad // Applied surface science. 2010. Vol. 256, iss. 10. P. 3128-3132.

67. Kulka M., Pertek A. Gradient formation of boride layers by borocarburiz-ing // Applied surface science. 2008. Vol. 254, iss. 16. P. 5281-5290.

68. Choudhury A. R., Ezz T., Li L. Synthesis of hard nano-structured metal matrix composite boride coatings using combined laser and sol-gel technology // Materials science and engineering: A. 2007. Vol. 445-446. P. 193-202.

69. Kinetics of electrochemical boriding of low carbon steel / G. Kartal, O. L. Eryilmaz, G. Krumdick, A. Erdemir, S. Timur // Applied surface science. 2011. Vol. 257, iss. 15. P. 6928-6934.

70. Characterization and determination of FexB layers' mechanical properties / O. Culha, M. Toparli, S. Sahin, T. Aksoy // Journal of materials processing technology. 2008. Vol. 206, iss. 1-3. P. 231-240.

71. Effect of boron paste thickness on the growth kinetics of polyphase boride coatings during the boriding process / I. Campos, R. Torres, O. Bautista, G.

72. Ramírez, L. Zúñiga // Applied surface science. 2006. Vol. 252, iss. 6. P. 23962403.

73. Kulka M., Pertek A. Gradient formation of boride layers by borocarburiz-ing / Applied surface science. 2008. Vol. 254, iss. 16. P. 5278-5987.

74. Kulka M., Pertek A., Makuch N. The importance of carbon concentration-depth profile beneath iron borides for low-cycle fatigue strength // Materials science and engineering: A. 2011. Vol. 528, iss. 29-30. P. 8641-8650.

75. Characterization of AISI 4140 borided steels /1. Campos-Silva, M. Ortiz-Dominguez, N. López-Perrusquia, A. Meneses-Amador, R. Escobar-Galindo, J. Martinez-Trinidad // Applied surface science. 2010. Vol. 256, iss. 8. P. 2372-2379.

76. Химико-термическая обработка инструментальных материалов / Е. И. Вельский, М. В. Ситкевич, Е. И. Понкратин, В. А. Стефанович ; ред. Р. И. Томилин. Минск : Наука и техника. 1986. 247 с.

77. Вельский Е. И., Ливенцев В. Е., Ситкевич М. В. Исследование закономерностей формирования и свойств боридных покрытий, полученных в процессе литья // Металловедение и термическая обработка металлов. 1983. № 10. С. 51-54.

78. Бориды и материалы на их основе / Т. И. Серебрякова, Т. Я. Косола-пова, Г. Н. Макаренко и др.. Киев : Ин-т проблем материаловедения ИАИ Украина, 1994. 156 с.

79. Илющенко Н. Г., Анфиногенов А. И., Чернов Я. Б. Техпроцесс жидкостного борирования металлов в расплавленных солях. Свердловск : Изд-во ин-та электрохимии УФАН СССР. 1989. 45 с.

80. Лахтин Ю. М., Арзамасов Б. П. Химико-термическая обработка металлов. М. : Металлургия, 1985. 256 с.

81. Кузьма Ю. Б. Кристаллохимия боридов. Львов : Вища школа, 1983. 173 с.

82. Молодык Н. В., Зенкин А. С. Восстановление деталей машин : справочник. М. : Машиностроение, 1989. 480 с.

83. Сидоров А. И. Восстановление деталей машин напылением и наплавкой. М. : Машиностроение, 1987. 192 с.

84. Дроздов Ю. Н., Павлов В. Г., Пучков В. Н. Трение и износ в экстремальных условиях : справочник. М. : Машиностроение, 1986. 223 с. : ил. (Основы проектирования машин).

85. Виноградов В. Н., Сорокин Г. М., Албагачиев А. Ю. Изнашивание при ударе. М. : Машиностроение, 1982. 192 с.

86. Ханин М. В. Механическое изнашивание материалов. М. : Изд-во стандартов, 1984. 152 с.

87. Виноградов В. Н., Сорокин Г. М., Колокольников М. Г. Абразивное изнашивание. М. : Машиностроение, 1990. 224 с.

88. Износостойкие наплавочные материалы и высокопроизводительные методы их обработки / И. А. Толстов, М. Н. Семиколенных, Л. В. Баскаков, В. А. Коротков. М. : Машиностроение, 1992. 220с.

89. Рейш А. К. Повышение износостойкости строительных и дорожных машин. М. : Машиностроение, 1986. 184 с.

90. Токарев А. О. Упрочнение деталей машин износостойкими покрытиями. Новосибирск : Изд-во НГАВТ, 2000. 187 с.

91. Упрочнение поверхностей деталей комбинированными способами / А. Г. Бойцов, В. Н. Машков, В. А. Смоленцев, Л. А. Хворостухин. М. : Машиностроение, 1991. 144 с.

92. Плазменная наплавка металлов / А. Е. Вайнерман, М. X. Шоршоров, В. Д. Веселков, В. С. Новосадов. М. : Машиностроение, 1969. 192 с.

93. ГОСТ 9454-78. Металлы. Методы испытания на ударный изгиб при пониженной, комнатной и повышенной температурах. Взамен ГОСТ 9456-60 ; введ. 1988-01-09. М. : Изд-во стандартов, 1978. 12 с.

94. ГОСТ 25.501-78. Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на контактную усталость. М. : Изд-во стандартов, 1978. 94 с.

95. Потапов В. М. Регулируемое термопластическое упрочнение стали с бейнитным превращением : дис. . канд. техн. наук : 05.16.01. Новосибирск, 1984. 229 с.

96. ГОСТ 23.208-79. Обеспечение износостойкости изделий. Метод испытания материалов на износостойкость при трении о нежестко закрепленные абразивные частицы. Введ. 01-03-1981; изм. 2011-18-05 М. : Изд-во стандартов, 1979. 4 с.

97. ГОСТ 23.201-78. Обеспечение износостойкости изделий. Метод испытания материалов и покрытий на газоабразивное изнашивание с помощью центробежного ускорителя. Введ. 01-01-1979; изм. 2011-18-05 М. : Изд-во стандартов, 1979. 9 с.

98. ГОСТ 17367-71. Металлы. Метод испытания на абразивное изнашивание при трении о закрепленные абразивные частицы. Введ. 1973-01-01 ; изм. 2011-18-05. М. : Изд-во стандартов, 1972. 5 с.

99. Гуляев А. П. Металловедение. М. : Металлургия, 1978. 648 с.

100. Полетика И. М. Упрочнение поверхностного слоя стали легированием в концентрированных потоках энергии : автореф. дис. . д-ра техн. наук : 05.16.01 / Ин-т физики прочности и материаловедения СО РАН. Томск, 1996. 40 с.

101. Радченко М. В. Создание защитных и упрочняющих покрытий методом электронно-лучевой обработки в вакууме. Барнаул, 1993. 66 с.

102. Порошковая металлургия и напыленные покрытия / В. Н. Анциферов, Г. В. Бобров, Л. К. Дружинин и др. ; под ред. Б. С. Митина. М. : Металлургия, 1987. 792 с.

103. Донской А. В., Клубникин В. С. Электроплазменные процессы и установки в машиностроении. Л. : Машиностроение, 1979. 221 с.

104. Упрочнение деталей лучом лазера / В. С. Коваленко, П. Ф. Головко, Г. В. Меркулов, А. И. Стрижак. Киев : Техника, 1982. 130 с.

105. Малаховский В. А. Плазменные процессы в сварочном производстве. М. : Высшая школа, 1988. 73 с.

106. Плазменное поверхностное упрочнение / Л. К. Лещинский, С. С. Самотугин, И. И. Пирч, В. И. Комар. Киев : Техника, 1990. 109 с.

107. Взаимодействие лазерного излучения с металлами / А. М. Прохоров, В. И. Конов, И. Урсу, И. Н. Михэилеску. Бухарест : Асасіетіеі ; М. : Наука, 1988. 537 с.

108. Поут Дж. М. Модифицирование и легирование поверхности лазерными, ионными и электронными пучками : пер. с англ. М. : Машиностроение, 1987. 424 с.

109. Батаева Е. А. Создание градиентной структуры методом вневакуумной электронно-лучевой обработки стальных изделий // 6 Уральская школа-семинар материаловедов молодых учёных, Екатеринбург, 2-4 нояб. 2004 г. : сб. тез. Екатеринбург, 2004. С. 65.

110. Горбунов В. А., Куксанов Н. К., Салимов Р. А. Выпуск в атмосферу концентрированного пучка электронов до 60 кВт ускорителя ЭЛВ-4 // Доклады 3 Всесоюзного совещания по применению ускорителей заряженных частиц в народном хозяйстве. Л., 1979. С. 122-125.

111. Зуев И. В. Обработка материалов концентрированными потоками энергии. М. : Изд-во МЭИ, 1998. 162 с.

112. Клебанов Г. Н. Сварка и обработка материалов электронным лучом. М. : Машиностроение, 1968. 42 с.

113. Введение в технологию электронно-лучевых процессов : пер. с англ. / под ред. Н. А. Ольшанского. М. : Металлургия, 1965. 395 с.

114. Карашоков К. Е., Островерхое Н. Т., Попов В. К. Экспериментальное исследование структуры электронных пучков // Физика и химия обработки материалов. 1971. № 2. С. 12-21.

115. Гольденберг А. А., Поликарпов В. И. Влияние электронно-лучевой и лазерной обработки на структуру и свойства машиностроительных материалов // Вестник машиностроения. 1984. № 8. С. 55-58.

116. Зуев И. В., Рыкалин Н. Н., Углов А. А. О распределении плотности тока по сечению электронного луча // Физика и химия обработки материалов. 1968. №5. С. 110-112.

117. Борискина Jl. В., Кабанов А. Н., Юдаев В. Н. О рассеянии электронного пучка материалом вещества при электронно-лучевой обработке // Физика и химия обработки материалов. 1976. № 5. С. 20-26.

118. Формирование структуры металла электронно-лучевой наплавки карбидом вольфрама / И. М. Полетика, М. Г. Голковский, Т. А. Крылова, Ю. Ф. Иванов, М. В. Перовская // Перспективные материалы. 2009. № 4. С. 6570.

119. Крылова Т. А., Полетика И. М., Голковский М. Г. Влияние модифицирования и термической обработки на структуру металла покрытия, полученного электронно-лучевой наплавкой карбидом вольфрама // Упрочняющие технологии и покрытия. 2009. № 10. С. 39-45.

120. Фролов В. В. Теория сварочных процессов. М. : Высш. шк., 1988.559с.

121. Лахтин Ю. М., Леонтьева В. П. Материаловедение. М. : Машиностроение, 1990. 528 с.

122. Новиков И. И. Теория термической обработки металлов. М. : Металлургия, 1986. 480с.

123. Структура и свойства хромсодержащих покрытий, полученных методом электронно-лучевой наплавки в атмосфере / И. М. Полетика, М. Г. Голковский, Т. А. Крылова, М. В. Перовская // Металловедение и термическая обработка металлов. 2009. № 3. С. 15-22.

124. Создание бифункциональных покрытий методом электроннолучевой наплавки / И. М. Полетика, М. Г. Голковский, М. В. Перовская, Т. А. Крылова, Р. А. Салимов, С. Ф. Гнюсов, Н. К. Гальченко // Перспективные материалы. 2007. № 1. С. 78-85.

125. Формирование покрытий двойного назначения методом вневакуум-ной электронно-лучевой наплавки / И. М. Полетика, М. Г. Голковский, М. В. Перовская, Т. А. Крылова, Р. А. Салимов // Физическая мезомеханика. 2006. Т. 9, № S1. С. 177-180.

126. ErogluM. Boride coatings on steel using shielded metal ARC welding electrode: microstructure and hardness // Surface & Coatings Technology Vol. 203 2009. P. 2229-2235.