TECHNOLOGIE
Technologia borowania dyfuzyjnego
Borowanie znajduje obecnie coraz szersze zastosowanie w przemyśle. Jest to metoda cieplno-chemicznego utwardzania powierzchniowego, która zapewnia znaczne podwyższenie trwałości części maszyn. Można ją stosować do materiałów metalicznych, głównie stopów żelaza (stali), a także stopów metali nieżelaznych.
O technologii:
Oferowana metoda borowania (patent Łukasiewicz – WIT) polega na wytworzeniu dyfuzyjnej warstwy borowanej w podłożu stalowym ze stałego źródła boru, jakim jest powłoka Ni-B nakładana na podłoże metodą chemiczną. W metodzie tej powłoka Ni-B jest tylko powłoką technologiczną i stanowi ona „magazyn” (źródło) boru w procesie jego dyfuzji do podłoża stalowego, w wyniku której tworzy się dyfuzyjna warstwa borowana w podłożu stalowym. Procesy dyfuzji boru realizowane są w wysokich temperaturach w atmosferze azotu, argonu lub próżni. Wytworzona warstwa borowana (w podłożu stalowym) ma charakterystyczną strukturalną budowę kolumnową składającą się z dwóch borków żelaza: FeB i Fe₂B.
W procesie borowania następuje dyfuzyjne nasycenie borem warstwy powierzchniowej w wysokich temperaturach. Warstwy borowane powstałe w wyniku tego procesu charakteryzują się bardzo dużą odpornością na ścieranie (przy niskim współczynniku tarcia) i są zwykle stosowane, gdy smarowanie jest niewielkie lub nie może być w ogóle użyte. Ich zaletami jest duża twardość warstw borowanych (do 2000 HV) i duża odporność korozyjna.
Cechy i zalety:
- Powłoka galwaniczna nałożona chemicznie na elementy ze stopów żelaza stanowi źródło boru do procesu nasycania podłoża i wytworzenia w nim dyfuzyjnej warstwy borowanej w klasycznych zabiegach obróbki cieplnej.
- Twardość warstwy borowanej w stopach żelaza wynosi 1300 – 1600 HV.
- Proces wytworzenia warstwy borowanej przebiega w warunkach nieszkodliwych dla środowiska i jest nieskomplikowany pod względem technologicznym.
- Uzyskuje się równomierną dyfuzyjną warstwę borowaną na elementach wykonanych z technicznych stopów żelaza niezależnie od ich geometrii.
- Możliwość przeprowadzenia zabiegów obróbki cieplnej kształtujących mikrostrukturę i właściwości podłoża, np. hartowania, odpuszczania.
- Metoda znacznie podwyższa trwałość części maszyn.
- Uzyskane warstwy borowane mają dużą odporność na ścieranie i stosuje się je nawet w przypadkach, gdy smarowanie jest niewielkie lub nie występuje.
Zastosowanie:
- Elementy do ciężkich maszyn wojskowych, części lotniczych, narzędzi oraz kół zębatych.
Poziom gotowości technologii (TRL):
- 7 (prezentacja działania prototypu technologii w warunkach operacyjnych)
