Труды КНЦ вып.5 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2015(31))

Э й І Щ 'Ш / '■ ‘ДкІД Рис. 7. Ст. У 8 + В, 850°С, 2 ч. Толщина боридного слоя - Рис. 8 . Ст. У 8 +В, 900°С, 2 ч. Толщина боридного слоя - 7 2 мкм, FeB — 4 8 мкм, Fe 2 B - 2 4 мкм 1 1 5 мкм, FeB —72мкм, Fe2B —43 мкм Предлагаемые расплавы CaCl 2 + 3-5% B 2 O 3 (1-1.5% В) предназначены для электролизного борирования стальных деталей машин и инструмента в серийных среднетемпературных электродных соляных ваннах типа СВС, футерованных корундовым кирпичом, и с односторонним расположением электродов, применяющихся в промышленности для безокислительного разогрева металла под закалку при температуре 850-980°С в течение 1-3 ч в зависимости от марки стали и толщины слоя. При электролизном борировании в расплаве CaCl 2 + 5% B 2 O 3 (1.5% В) при ік = 0.01-0.02 А/см 2 и температуре 850-950°С на сталях образуются в основном однофазные (Fe 2 B) боридные слои, двухфазные слои (Fe2B и FeB) начинают образовываться при ік = 0.03-0.2 А/см2, при этом чем выше катодный ток, тем больше на стальном образце налипает осадок, который состоит из порошка бора и метабората кальция. Осадок замедляет процесс борирования стали и при отмывке борированного образца в воде смывается в виде черного порошка аморфного бора. Большой унос бора, и расплав обедняется по общему бору. При электролизно-циклическом борировании в расплаве CaCl 2 + 5% B 2 O 3 (1.5% В) при ік= 0.1-0.2 А/см 2 и температуре 850-950°С на сталях образуются в основном однофазные (Fe 2 B) боридные слои, двухфазные слои (Fe 2 B и FeB) при этих же плотностях тока образуются при меньшей выдержке образцов в расплаве без тока и увеличении количества циклов [ 1 ] При электролизном борировании с реверсированием тока по токовому режиму, описанному в экспериментах, толщина боридных покрытий, полученных за 2 ч в расплаве CaCl 2 +3% B 2 O 3 (1% В), сравнима с жидкостным в расплаве 79% Na 2 B 4 O 7 + 15% NaCl + 6 % B, электролизным и электролизно-циклическим в расплаве CaCl 2 +5% B 2 O 3 (1.5% В) способами, полученными за 3 ч при одной и той же температуре. Таким образом, борирование сталей при электролизе с реверсированием тока ускоряется примерно на 30%, при этом боридные слои по качеству более плотные, меньше выражена иглообразность боридного слоя. Литература 1. Пат. 2215060 Рос. Федерация, МПК С23С8/42, С25С8/66/. Состав расплава для борирования / Чернов Я.Б., Анфиногенов А.И.; Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения РАН. № 2001135997/02; заявл. 28.12.2001; опубл. 27.10.2003. 2. Пат. 2007498 Рос. Федерация, МПК с1(51)5 С23С8/42/. Расплав для жидкостного борирования стальных деталей / Чернов Я.Б., Анфиногенов А.И., Щемелев А.В., Прудников А.Н., Харченко Н.Г., Керешун Р.Т.; Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН. № 4850595/02; заявл. 16.07.90; опубл. 15.02.94, Бюл. № 3. 3. Афанасьев А.А Интенсификация электролизного борирования сталей реверсированным током // Тезисы докладов IV Кольского семинара по электрохимии редких и цветных металлов. Апатиты, 1983. C. 60-61. 4. Афанасьев А.А. Математическое моделирование катодных процессов при электролизном борировании сталей // Материалы Международной научно-практической конференции (Новочеркасск, ноябрь, 2002 г.). С. 47. Сведения об авторах Чернов Яков Борисович, Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН, г.Екатеринбург, Россия, yakov.chemov@bk.ru Филатов Евгений Сергеевич, д.х.н., Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН; Уральский федеральный университет, г.Екатеринбург, Россия, e.filatov@ihte.uran.ru Каримов Кирилл Рауильевич, Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН, г.Екатеринбург, Россия, karimov.kirill@gmail.com Чебыкин Виталий Васильевич, к.х.н., Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН, г.Екатеринбург, Россия, V.Chebykin@IHTE.uran.ru Chernov Jakov Borisovich, Institute of High-Temperature Electrochemistry of the Ural Branch of the RAS, Yekaterinburg, Russia, yakov.chernov@bk.ru Filatov Evgeni Sergeevich, Dr.Sc. (Chemistry), Institute of High-Temperature Electrochemistry of the Ural Branch of the RAS; Ural Federal University, Yekaterinburg, Russia, e.filatov@ihte.uran.ru Karimov Kirill Rauiljevich, Institute ofHigh-Temperature Electrochemistry ofthe Ural Branch ofthe RAS, Yekaterinburg, Russia, karimov.kirill@gmail.com Chebykin Vitali Vasiljevich, PhD (Chemistry), Institute of High-Temperature Electrochemistry of the Ural Branch of the RAS, Yekaterinburg, Russia, V.Chebykin@IHTE.uran.ru 303