Boridovanie

Boridovanie je termochemická metóda kalenia povrchu, ktorú je možné aplikovať na širokú škálu železných, neželezných a cermetových materiálov. Tento proces zahŕňa difúziu atómov bóru do mriežky základného kovu, pričom na povrchu sa vytvorí tvrdá intersticiálna zlúčenina bóru. Povrchový borid môže byť buď vo forme jednofázovej alebo dvojfázovej boridovej vrstvy.

Výhody

Pri boridovaní sa vytvára vrstva s rovnomernou tvrdosťou od povrchu naprieč celou hĺbkou difúznej vrstvy. Dosiahnutá tvrdosť je mnohonásobne vyššia ako pri akomkoľvek inom procese kalenia povrchu. Kombinácia vysokej tvrdosti a nízkeho koeficientu trenia zdokonaľuje vlastnosti opotrebovania, odierania a únavové vlastnosti. Medzi ďalšie výhody spojené s boridovaním patria zachovanie tvrdosti pri zvýšenej teplote, odolnosť proti korózii v kyslom prostredí, obmedzenie množstva používaných mazív a znížená tendencia k zváraniu za studena.

Aplikácie a materiály

Boridovanie sa vykonáva na väčšine železných materiálov, s výnimkou hliníkových a kremíkových ocelí, napríklad konštrukčné ocele, cementované, kalené, nástrojové a nehrdzavejúce ocele, liate ocele, tvárne a spekané ocele a tiež vzduchom kalené ocele. Okrem toho možno boridovať iné materiály, napríklad zliatiny na báze niklu, kobaltu a molybdénu. Zliatinu na báze niklu možno boridovať bez zníženia odolnosti voči korózii, a taktiež vytvárať tvrdý povrch s extrémnou odolnosťou voči opotrebovaniu.

Medzi ocele, ktoré nie sú vhodné na boridovanie, patria nitridované ocele, olovnaté a presírené ocele.

Typické oblasti použitia:

Ťažba ropy a plynu, poľnohospodárska technika, automobilový priemysel, lisovanie, textilné, extrúzne a vstrekovacie formy.

Typické komponenty:

• Komponenty ventilov – kulisy, sedlá, gule, stopky, regulačné ventily
• Komponenty čerpadiel – puzdrá obežných kolies, telesá, piesty, valce
• Poľnohospodárska technika – žacie príslušenstvo pre kombajny, separátory, presun plodín, sekacie komponenty
• Automobilový priemysel – olejové čerpadlá, ozubené kolesá pre vznetové motory
• Lisovanie – formy, nástroje
• Textilný priemysel – drážkované bubny
• Extrúzne a vstrekovacie formy – vrtáky pre formy, sudy, komponenty razníc

Detaily procesu

Tento proces je dvojstupňová reakcia. Reakcia v prvom kroku prebieha medzi látkou alebo zlúčeninou uvoľňujúcou bór a komponentom, pričom je funkciou času a teploty. Výsledkom je tenká a hustá vrstva boridu. Po tejto reakcii nasleduje difúzia, čo je rýchlejší proces.