Оптимальными механическими свойствами, была использована электронно-лучевая обработка на разных стадиях борирования:
1) предварительная обработка поверхности электронным пучком с последующим бориро- ванием;
2) обработка электронным пучком поверхности с нанесенной на нее насыщающей обмазкой — электронно-лучевое борирование;
3) обработка электронным пучком боридного слоя, предварительно сформированного одним из методов традиционного борирования, — комбинированное борирование.
Ранее установлено, что проведение перед бо- рированием предварительной обработки поверхности электронным пучком в вакууме Р = 2 х х 10-3 Па в течение 30 с при удельной мощности (4-5) х 10л Вт/см2 позволяет увеличить скорость формирования боридного слоя и получить большую толщину слоя за счет увеличения количества дефектов кристаллического строения в тонком поверхностном слое. На дифрактограммах таких боридных слоев происходит снижение значений уширения основных линий фазы FeB, свидетельствующее о формировании боридов, имеющих меньшие внутренние напряжения II рода. При этом снижается хрупкость боридного слоя.
При лучевом способе борирования на обрабатываемую поверхность наносится насыщающая обмазка, затем производится нагрев электронным пучком в вакууме 2 х 10~3 Па в течение 4—5 мин при удельной мощности (2—2,5) х 104 Вт/см2. Изменяя состав насыщающей обмазки и параметры электронно-лучевого нагрева, можно управлять структурообразованием боридного слоя: изменять толщину слоя, получать слои с различными структурными составляющими и т. д.
При формировании слоев из обмазок обработка поверхности происходит вблизи эвтектических температур (Тэвт = 1200 °С), поэтому борированые слои имеют эвтектическую структуру. Согласно рентгенофазовому анализу слои состоят из бо- ридов железа FeB, Fe2B и a-твердого раствора.
При формировании слоев из обмазки на основе карбида бора слой состоит из эвтектики и округлых частиц, расположенных на поверхности.
Боридный слой, сформированный из обмазки на основе аморфного бора, имеет другую структуру. Он состоит из частиц различной формы — ромбической, призматической. В данном случае форма кристаллов определяется типом решетки
борида железа Fe2B. Fe2B имеет объемно-центрированную тетрагональную кристаллическую решетку. При формировании слоя из обмазки, содержащей аморфный бор, кристаллы боридов имеют форму ромбов и параллелограммов, обусловленную разными углами наклона кристаллической решетки (призмы) к плоскости шлифа.
Слои, полученные этим способом, имеют значительную толщину — до 400—500 мкм. Однако при этом искажается форма обрабатываемой поверхности, что требует последующей механической обработки.
