Wear Resistance of Structural Steels as a Result of Boronising Operations

This paper presents the results of investigations on the effect of thermochemical treatment, boronising and chemical composition of selected structural steels on their wear in sliding friction process. The operation of boronising on C45, 37CrNiMo, 42CrMo6, 41Cr4, 50CrSi4-4 steels was performed by powder method at 950°C for 8 h. Following this operation, rod sections of the test steels were subjected to quench hardening from 850°C with isothermal holding at 300°C for 1h. The assessment of the construction, thickness and microhardness of boronised layers depending on the level of carbon and alloying elements in chemical composition of analysed steels was made. The testing for wear resistance of steels after boronising was carried out with the sliding friction method by applying a load of 150 N, counter-sample rotational speed of 1000 rpm and using aqueous solution of potassium chromate as a cooling medium. The metallographic observations of the structure and thickness measurement of the boronised layers were carried out using a light microscope, while the identification of phases was made by the X-ray qualitative analysis method. The hardness and microhardness measurements were taken by the Vickers method.

W publikacji przedstawiono wyniki badań wpływu obróbki cieplno-chemicznej, borowania i składu chemicznego wybranych stali konstrukcyjnych na zużycie w procesie tarcia ślizgowego. Operację borowania stali gatunku C45, 37CrNiMo, 42CrMo6, 41Cr4, 50CrSi4-4, przeprowadzono metodą proszkową w temperaturze 950ºC w czasie 8 godz. Po tej operacji odcinki prętów z badanych stali poddano hartowaniu z 850ºC z wytrzymaniem izotermicznym w temperaturze 300ºC w czasie 1 godz. Przeprowadzono ocenę budowy, grubości i mikrotwardości warstw naborowanych w zależności od stężenia węgla i pierwiastków stopowych w składzie chemicznym analizowanych stali. Badanie odporności na zużycie stali po borowaniu przeprowadzono metodą tarcia ślizgowego, stosując obciążenie 150 N, prędkość obrotową przeciwpróbki wynoszącą 1000 obr./min i roztwór wodny chromianu potasu jako środek chłodzący. Obserwacje metalograficzne struktury i pomiar grubości warstw naborowanych zrealizowano z wykorzystaniem mikroskopu świetlnego, a identyfikacji faz dokonano metodą rentgenowskie analizy jakościowej. Pomiary twardości i mikrotwardości zrealizowano metodą Vickersa.