Борирование и совмещенные процессы химико-термической обработки (ХТО) являются перспективными способами повышения ресурса работы стальных деталей и рабочих органов машин и оборудования [1–5]. Структура и свойства непосредственно боридных покрытий изучены достаточно хорошо [3–6], однако в литературе практически отсутствуют сведения о структуре и свойствах переходной зоны между слоем боридов и основным материалом. Тогда как в большинстве случаев структура и свойства переходной зоны может определять свойства диффузионного покрытия и ресурс упрочненного ХТО изделия наравне с боридным покрытием [7–10]. Исследования проведены при помощи программно-аппаратного комплекса Thixomet®, включающего оптический микроскоп Carl Zeiss Axio Observer Z1m.
В подборидной зоне борохромированной стали Ст3 практически отсутствует феррит, хотя в обычных условиях его доля достигает 80 %. При этом цементитные пластины практически все разрушены на фрагменты, имеющие средние размеры 20–45х80–180нм в плоскости шлифа. Кроме того, наблюдается значительная текстурованность цементитных пластин в направлении диффузии бора: от боридного покрытия в направлении сердцевины образца. Такая текстура, вероятнее всего, образуется в результате совместной диффузии бора и углерода от обрабатываемой поверхности вглубь материала: все образующиеся структуры, мешающие диффузионным потокам, растворяются в зародыше, тогда как структуры, параллельные концентрационному градиету имеют большие шансы избежать растворения и вырасти до приемлемых размеров.
Для выявления структуры борированного перлита было применено специальное травление, включающее следующие шаги: травление 5 % спиртовым раствором йода до появления темно-серого цвета шлифа; травление пересыщенным раствором пикрата натрия; полировка на фетровом круге в течение 15–30 с; травление 2 % спиртовым раствором плавиковой кислоты в течение 1–3 с.