Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Влияние фрикционной обработки на структуру, микромеханические и трибологические свойства аустенитной стали 03Х16Н14М3Т

А. В. Макаров, П. А. Скорынина, Е. Г. Волкова, А. Л. Осинцева

Аннотация


Исследована фрикционная обработка (ФО) скользящим индентором, формирующая в поверхностном слое аустенитной стали 03Х16Н14М3Т нано- и субмикрокристаллические структуры аустенита (объемная доля мартенсита деформации не превышает 1,5 %). Показано, что ФО обеспечивает упрочнение поверхности стали до 720 HV0,025 и рост износостойкости в условиях трения скольжения со смазкой в 4 - 70 раз. Это связано с ограничением на наноструктурированной поверхности процессов пластического оттеснения и схватывания, что обосновано результатами микроиндентирования.

Ключевые слова


аустенитная сталь; фрикционная обработка; нанокристаллическая структура; упрочнение; микроиндентирование; трибологические свойства; austenitic steel; friction treatment; nanocrystalline structure; hardening; microindentation; tribological properties

Полный текст:

PDF

Литература


Макаров А. В., Скорынина П. А., Осинцева А. Л. и др. Повышение трибологических свойств аустенитной стали 12Х18Н10Т наноструктурирующей фрикционной обработкой // Обработка металлов (технология, оборудование, инструмент). 2015. № 4(69). С. 80 - 92.

Бараз В. Р., Федоренко О. Н. Особенности фрикционной обработки сталей пружинного класса // МиТОМ. 2015. № 11. С. 16 - 19.

Savrai R. A., Makarov A. V., Malygina I. Yu. et al. Improving the strength of the AISI 321 austenitic stainless steel by frictional treatment [Digital resource] // Diagnostics, Resource and Mechanics of materials and structures. 2017. Is. 5. P. 43 - 62.

Макаров А. В., Скорынина П. А., Юровских А. С., Осинцева А. Л. Влияние технологических условий наноструктурирующей фрикционной обработки на структурно-фазовое состояние и упрочнение метастабильной аустенитной стали // Физика металлов и металловедение. 2017. Т. 118, № 12. С. 1300 - 1311.

Balusamy T., Sankara Narayanan T. S. N., Ravichandran K. et al. Influence of surface mechanical attrition treatment (SMAT) on the corrosion behaviour of AISI 304 stainless steel // Corrosion Science. 2013. V. 74. P. 332 - 344.

Ольшанецкий В. Е., Снежной Г. В., Снежной В. Л. Особенности формирования мартенситных фаз в аустените при пластической деформации хромоникелевых сталей // МиТОМ. 2018. № 3. С. 32 - 39.

Makarov A. V., Skorynina P. A., Yurovskikh A. S., Osintseva A. L. Effect of the technological conditions of frictional treatment on the structure, phase composition and hardening of metastable austenitic steel // AIP Conference Proceedings. 2016. V. 1785, Is. 040035. P. 040035-1 - 040035-4.

Рудской А. И., Богатов А. А., Нухов Д. Ш., Толкушкин А. О. Новый способ интенсивного пластического деформирования металлов // МиТОМ. 2018. № 1. С. 5 - 8.

Дмитриев А. М., Коробова Н. В. Анализ метода интенсивного пластического деформирования и его применение при исследовании формирования заготовок из железного порошка // МиТОМ. 2015. № 9. С. 53 - 59.

Вичужанин Д. И., Макаров А. В., Смирнов С. В. и др. Напряженно-деформированное состояние и поврежденность при фрикционной упрочняющей обработке плоской стальной поверхности скользящим цилиндрическим индентором // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2011. № 6. С. 61 - 69.

Петржик М. И., Левашов Е. А. Современные методы изучения функциональных поверхностей перспективных материалов в условиях механического контакта // Кристаллография. 2007. Т. 52, № 6. С. 1002 - 1010.

Юркова А. И., Мильман Ю. В., Бякова А. В. Структура и механические свойства железа после поверхностной интенсивной пластической деформации трением. II. Механические свойства нано- и субмикрокристаллического железа // Деформация и разрушение материалов. 2009. № 2. С. 2 - 8.

Макаров А. В., Саврай Р. А., Счастливцев В. М. и др. Структурные особенности поведения высокоуглеродистой перлитной стали при циклическом нагружении // Физика металлов и металловедение. 2011. Т. 111, № 1. С. 97 - 111.

Cheng Y. T., Cheng C. M. Relationships between hardness, elastic modulus and the work of indentation // Applied Physics Letters. 1998. V. 73, No. 5. P. 614 - 618.

Mayrhofer P. H., Mitterer C., Musil J. Structure-property relationships in single- and dual-phase nanocrystalline hard coatings // Surface and Coatings Technology. 2003. V. 174 - 175. P. 725 - 731.

Мильман Ю. В., Чугунова С. И., Гончарова И. В. Характеристика пластичности, определяемая методом индентирования // Вопросы атомной науки и техники. 2011. № 4. С. 182 - 187.

Kragelsky I. V., Alisin V. V., Myshkin N. K. Petrokovets M. I. Tribology: Lubrication, Friction, and Wear. London: Professional Engineering Publishers, 2001. 948 p.

Макаров А. В., Поздеева Н. А., Саврай Р. А. и др. Повышение износостойкости закаленной конструкционной стали наноструктурирующей фрикционной обработкой // Трение и износ. 2012. Т. 33, № 6. С. 444 - 455.

Кузнецов В. П., Макаров А. В., Псахье С. Г. и др. Трибологические аспекты наноструктурирующего выглаживания конструкционных сталей // Физическая мезомеханика. 2014. Т. 17, № 3. С. 14 - 30.




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2019.12.21-24


© Издательский дом «Фолиум», 1993–2021