Термодинамические процессы самораспространяющегося высокотемпературного синтеза сверхтвердых покрытий боридов переходных металлов

Рассмотрены термодинамические процессы самораспространяющегося высокотемпературного синтеза сверхтвердых покрытий боридов переходных металлов (ванадия и железа).  Под воздействием интенсивного электронного пучка при давлении 10-3 Па, изучено взаимодействие реакционной смеси V2O3:B:C на поверхности легированной штамповой стали ХВГ с образованием композитного покрытия на глубину 150-200 мкм.   Определены последовательность химических превращений при синтезе боридов ванадия различных  составов и  оптимальные условия для максимального выхода соответствующих боридов в покрытии с учетом присутствия легированных примесей в составе металлической основы. Показано, невозможно получить борид VB2 с использованием стехиометрической смеси V2O3-B-C, из-за образования боридов железа Fe2B, FeB (взаимодействие с металлической основой) и боридов легирующих элементов CrB2, WB, MnB2, рис. 1. Введение избыточных количеств бора и углерода позволило выбрать оптимальные составы реагирующих компонент для получения композитных покрытий с максимальным выходом боридов, рис. 2.  Изучено строение покрытий, сформированных  на основе боридов железа и ванадия в результате инициирования самораспространяющегося высокотемпературного синтеза и наплавки продуктов реакции ускоренным пучком электронов.