Publikacje

Streszczenie:

W pracy przedstawiono wyniki badan procesu dyfuzji w warstwach powierzchniowych uzyskanych w wyniku nasycenia
borem spieków otrzymanych z proszku kobaltu gatunku Co Extrafine. Warstwy otrzymano przy zastosowaniu proszkowej
metody borowania opartej na wykorzystaniu mieszaniny o składzie: B4C jako składnik podstawowy stanowiacy zródło boru,
(NH4Cl + NaF) aktywator i Al2O3 jako wypełniacz. Zachowane były nastepujace parametry procesu: temperatura 950 C, czas
6 h i 12 h.
Badania obejmowały wyznaczenie współczynnika dyfuzji w oparciu o strukture, grubosc uzyskanych i czas nasycenia
warstw. Obserwacji naniesionych warstw dokonano za pomoca mikroskopu optycznego Leica DM-4000. Zdjecia ujawniły
dwufazowa strukture warstw borkowych. Badania rentgenowskie potwierdziły wystepowanie faz o składzie: CoB i Co2B.
Zbudowano model dyfuzji atomów boru w strukturze kobaltu zakładajac dyfuzje reaktywna. Obliczono współczynnik dyfuzji
w oparciu o model atomowy dyfuzji wykorzystujac potencjały oddziaływan pomiedzy atomami boru i kobaltu. Otrzymane
wyniki porównano z danymi doswiadczalnymi dyfuzji boru w innych materiałach.

Abstract:

The paper describes the process of diffusion taking place at the surface of sinters produced from Co Extrafine powder
after saturation with boron. Boronizing was performed at a temperature of 950 C for 6 and 12 hours by applying B4C powder
as a depositing source, NH4Cl + NaF as an activator and Al2O3 as an inert filler.
The study involved determining the diffusion coefficient, which required analyzing the microstructure and thickness of
the layers and the process time. The images obtained with a Leica DM-4000 optical microscope revealed a two-phase structure
of the boride layers. The presence of the two phases, i.e. CoB and Co2B, was confirmed by X-ray diffraction (XRD).
A model of diffusion of boron atoms into the cobalt substrate was developed assuming the reaction diffusion mechanism.
This model was used to calculate the diffusion coefficient. It required taking account of the interatomic potentials of boron and
cobalt. The calculation results were compared with the experimental data concerning the diffusion of boron in other materials.

B I B L I O G R A F I A[1] K. Przybyłowicz, Badania procesu dyfuzjiwmetalach w okresie 70-lecia AGH, Zesz. Nauk. AGH, Met.-Odl., nr 1287, Kraków 1989.
[2] B. Kastner, K. Przybyłowicz, Kinetyka dyfuzji boru w procesie naborowania stali, Hutnik 44, 2, 85-89 (1977).
[3] L. S. Ljachowicz, Borirowanije stali. Izd. Metałłurgija, Moskwa, 1978.
[4] K. Przybyłowicz, Teoria i praktyka borowania stali (Monografie, Studia, Rozprawy), Politechnika Świętokrzyska, Kielce 2001.
[5] Metals Handbook, Properties and Selection, Nonferrous Alloys and Special-Purpose Materials, V 2. ASM International, 1998, s 616.
[6] Du. Yong, J. C. Schuster, Y. Aust In Chang, J. Zhangpen g, B. Huan g, Athermodynamic description of the B-Co system: modeling and experiment, Zeitschrift fur Metallkunde 11
p. 1157-1163, Germany, November 2002.
[7] Ed.Ch. P. Poolejr., Encyclopedic Dictionary of Condensed Matter Physics, Elsevier Academic Press, London 2004.
[8] A. G. Matuschka, Boronizing. Carl Hanser Verlag, Munchen Vien 1980.
[9] J. Wojewoda, P. Zięba, R. Onderka, R. Filipek, P. Romanow, Growth kinetics of the intermetallic formed in diffusion soldered interconnections, Archives of Metallurgy and Materials 51, 345-353 (2006).
[10] P. Skrzyniarz, A. Sypień, J. Wojewoda-Budka, R. Filipek, P. Zięba, Microstructure and kinetics of intermetallic phase growth in Ag/Sn/Ag joint obtained as the results of diffusion soldering, Archives of Metallurgy and Materials 55, 123-130 (2010).
[11] B. Kastner, K. Przybyłowicz, Examination of the Mechanism of Boron Saturated Layer Formation of Steels, Zesz. Nauk. AGH Met.-Odl. 2, 4, 463-480 (1976).
[12] Z. M. Jarzębski, Dyfuzja w metalach i stopach, Wyd. Śląsk, Katowice 1987.
[13] P. N. Parikov, W. I. Isajchev, Diffusija v metallakh i splavakh, Naukova Dymka, Kiev 1987.
[14] J. Ciba i in, Encyklopedia pierwiastków, WNT, Warszawa 1996.
[15] D. K. Belashchenko, V. V. Hoang, P. K. Hung, Computer simulation of local structure and magnetic properties of amorphous Co-Balloys, Journal of Non-Crystalline Solids 276, 169-180 (2000).
[16] S. Mrowec, Teoria dyfuzji w stanie stałym, PWN,Warszawa 1989.

POWRÓT

Strona główna > Publikacje

Diffusion of Boron in Cobalt Sinters