The Effect of Boriding and Heat Treatment on The Structure and Properties of 100Cr6 Steel

Abstract

Hlavním cílem této studie bylo představit změny, které vyvolá tepelné zpracování ve struktuře a vlastnostech oceli 100Cr6 a to procesy žíhání, kalení a popouštění, v kombinaci s chemicko-tepelným zpracováním vzorků technologií boridování pomocí boridovacího prášku. Boridování vyvolalo změny v mikrostruktuře analyzovaných vzorků. Tyto změny zahrnovaly změny v morfologii částic cementitu a změnu v objemu částic karbidu chromu. U cementitu došlo ke změně jeho struktury z globulární formy, do podoby laminární. Ve vzorcích došlo dále ke zvýšení podílu částic karbidu chromu a to díky jeho vyšší afinitě k uhlíku. To vedlo k přednostní precipitaci karbidů chromu oproti karbidům železa. Na povrchu vzorků došlo k vytvoření vícefázové vrstvy Fe2B-FeB o tloušťce 31 ± 2.8 μm, s typicky zubovitou texturou. Tato vrstva nevykazovala takovou houževnatost jako jednofázová vrstva typu Fe2B. U analyzovaných vzorků, po boridování, došlo ke zvýšení jejich odolnosti vůči tribologickému otěru o 29 % a to v porovnání se vzorky bez této úpravy. Po zakalení a popuštění struktury vzorků, po procesu boridování, byla u vzorků změřena hodnota pevnosti v tahu Rm = 1779 MPa. V porovnání se stejně zpracovanými vzorky bez provedeného boridování, se jedná o nárůst v hodnotě pevnosti Rm o cca 59 %.