Известно, что упрочненные слои, полученные с использованием традиционного борирования, обладая высокой твердостью, являются достаточно хрупкими. Для устранения этого недостатка часть образцов одновременно с борированием подвергалась комплексному боридному упрочнению, когда наряду с бором в поверхностные слои диффундируют атомы других элементов, обеспечивающих за счет изменения структурного состояния повышенное сопротивление хрупкому разрушению. Особенно в этом плане эффективно использование борирующих сред, в которых присутствуют компоненты, обеспечивающие наряду с бором диффузию кремния и других элементов — процессы боросилицирования и бороалюмосилицирования [1–12], а также лантаноборирования [5].
Для диффузионного упрочнения применялись порошковые смеси, позволяющие проводить боридное упрочнение в воздушной среде без использования дополнительного защитного оборудования. При этом в случае упрочнения мелкогабаритных деталей или исследуемых образцов порошковая смесь засыпается в негерметизируемый контейнер с насыщаемыми образцами и выдерживается в электропечи с воздушной атмосферой при заданной температуре с последующим охлаждением на воздухе. В случае крупногабаритных деталей на основе порошковой смеси после введения в нее воды приготавливается обмазка, которая наносится только на рабочие части образца или детали, после чего проводится ХТО, которую можно совмещать с процессом нагрева под закалку [2].
Изменение структурного состояния цианированных, лантаноборированных, боросилицированных и других слоев по сравнению с борированными очень заметно сказывается на их микрохрупкости. Определение микрохрупкости диффузионных слоев проводилось с использованием прибора ПМТ-3. Микрохрупкость оценивалась по напряжению скола (σ) диффузионно упрочненной поверхности (чем ниже напряжение скола, тем выше хрупкость), которое зависит от l (минимальное расстояние от центра отпечатка алмазной пирамиды до края образца при нагрузке Р) [6]:
где: с — длина диагонали отпечатка алмазной пирамиды.