Одним из распространенных и эффективных методов повышения эксплуатационных свойств деталей машин и инструмента является химико-термическая обработка (ХТО), позволяющая существенно изменять физико-механические свойства поверхностных слоев стальных изделий. Большое внимание исследователей уделяется таким методам поверхностного упрочнения, как борирование, титанирование, силицирование, которые дают возможность формировать особые свойства на поверхности обычных марок стали. Данный подход содержит безусловный потенциал с точки зрения технологичности и экономической эффективности, поскольку позволяет ставить вопрос о сокращении использования дорогостоящих высоколегированных сталей. Одним из актуальных направлений является комплексное диффузионное насыщение бором совместно с другими элементами. Целью данной работы является исследование влияния одновременного насыщения бором и медью на формирование диффузионных слоев на поверхности стали 20. Процесс диффузионного насыщения проводился в порошковой среде. Для одновременного насыщения бором и медью использовались порошковые смеси, содержащие оксид меди. В качестве поставщика бора использовали обезвоженную борную кислоту, которая восстанавливается в процессе термообработки. Показано, что с увеличением содержания оксида меди в насыщающей смеси, происходит увеличение размера диффузионного слоя. Установлено, что при одновременном насыщении поверхности стали 20 бором и медью наибольшая толщина диффузионного слоя достигается при содержании в составе насыщающей смеси 7% CuO.

One of the most common and effective methods for improving the operational properties of machine parts and tools is chemical-thermal processing, which allows to significantly change the physical and mechanical properties of the surface layers of steel products. The great attention of the researchers is paid to such methods of surface hardening as borating, titration, silicification, which enable to form special properties on the surface of conventional steel grades. This approach contains an unconditional potential in terms of manufacturability and cost-effectiveness, since it allows us to raise the issue of reducing the use of expensive high-alloy steels. One of the topical areas is the complex diffusion saturation with boron together with other elements. The aim of this work is to study the effect of simultaneous saturation with boron and copper on the formation of diffusion layers on the surface of steel 20. The diffusion saturation process was carried out in a powdered medium. For the simultaneous saturation with boron and copper, powder mixtures containing copper oxide were used. As a boron supplier, dehydrated boric acid was used, which is recovered during the heat treatment. . It is shown that with an increase in the content of copper oxide in the saturating mixture, the size of the diffusion layer increases. It was found that with simultaneous saturation of the steel 20 surface with boron and copper, the maximum thickness of the diffusion layer is reached when the content of the saturating mixture is 7% CuO.