Loading [MathJax]/jax/output/HTML-CSS/jax.js

Влияние сдвиговой компоненты нагрузки при трении на структурно-фазовое состояние и износ поверхностного слоя стали 45

Б. Н. Мордюк1, О. А. Микосянчик2

1Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина
2Национальный авиационный университет, просп. Космонавта Комарова, 1, 03058 Киев, Украина

Получена: 03.05.2017; окончательный вариант - 30.05.2017. Скачать: PDF

Исследовано влияние величины сдвигового нагружения при трении на структурно-фазовое состояние поверхностных слоёв стали 45. С помощью рентгеновского анализа установлено, что рост величины сдвиговой компоненты нагружения РSH приводит к уменьшению размеров областей когерентного рассеяния (20–50 нм) и изменению величины микроискажений кристаллической решётки феррита, а также к формированию остаточных сжимающих макронапряжений (300–700 МПа). Результатом роста величины РSH (3%–40% от нормальной составляющей) также является существенное повышение микротвёрдости поверхностного слоя толщиной h = 100–250 мкм. Величина износа зависит не только от размеров зёрен и твёрдости, но и от фазового состава поверхностных слоёв, образованных в результате механохимических реакций на контактных поверхностях при трении.

Ключевые слова: сдвиговая компонента нагружения, поверхностный слой, микроструктура, микротвёрдость, износ, сталь 45.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v39/i06/0795.html

PACS: 62.20.Qp, 68.35.bd, 68.35.Dv, 68.35.Fx, 68.35.Gy, 68.35.Rh, 81.40.Pq


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. Y. Estrin and A. Vinogradov, Acta Mater., 61: 782 (2013). Crossref
  2. A. P. Zhilyaev and T. G. Langdon, Prog. Mater. Sci., 53: 893 (2008). Crossref
  3. R. Z. Valiev, R. K. Islamgaliev, and I. V. Alexandrov, Prog. Mater. Sci., 45: 103 (2000). Crossref
  4. R. Z. Valiev and T. G. Langdon, Prog. Mater. Sci., 51: 881 (2006). Crossref
  5. A. L. Ortiz, J.-W. Tian, L. L. Shaw, and P. K. Liaw, Scr. Mater., 62: 129 (2010). Crossref
  6. L. Zhou, G. Liu, X. L. Ma, and K. Lu, Acta Mater., 56: 78 (2008). Crossref
  7. B. N. Mordyuk and G. I. Prokopenko, Mater. Sci. Eng. A, 437: 396 (2006). Crossref
  8. B. N. Mordyuk and G. I. Prokopenko, J. Sound Vib., 308: 855 (2007). Crossref
  9. B. N. Mordyuk and G. I. Prokopenko, Handbook of Mechanical Nanostructuring (Weinheim: Wiley-VCH: 2015), p. 417. Crossref
  10. B. N. Mordyuk, O. P. Karasevskaya, G. I. Prokopenko, and N. I. Khripta, Surf. Coat. Technol., 210: 54 (2012). Crossref
  11. J. Moering, X. Ma, G. Chen, P. Miao, G. Li, G. Qian, S. Mathaudhu, and Y. Zhu, Scr. Mater., 108: 100 (2015). Crossref
  12. Б. И. Костецкий, И. Г. Носовский, А. К. Караулов, Поверхностная прочность материалов при трении (Киев: Техника: 1976).
  13. K. Elalem, D. Y. Li, M. J. Anderson, and S. Chiovelli, ASTM STP, 1339: 90 (2001).
  14. Q. Chen and D. Y. Li, Wear, 259: 1382 (2005). Crossref
  15. И. Л. Солодова, Структурные превращения при трении и износостойкость закаленных углеродистых сталей (Автореферат дисс. … канд. техн. наук) (Екатеринбург: 2006).
  16. V. A. Balakin, Wear, 72: 133 (1981). Crossref
  17. K. E. Nurnberg, G. Nurnberg, M. Golle, and H. Hoffmann, Wear, 265: 1801 (2008). Crossref
  18. О. О. Мікосянчик, О. І. Запорожець, Р. Г. Мнацаканов, Проблеми трибології, № 4: 42 (2015).
  19. O. Mikosyanchyk, R. Mnatsakanov, А. Zaporozhets, and R. Kostynik, Eastern-European Journal of Enterprise Technol., No. 4/1 (82): 24 (2016). Crossref
  20. T. M. A. Al-quraan, O. O. Mikosyanchik, and R. G. Mnatsakanov, Mech. Eng. Research, 6, No. 2: 48 (2016). Crossref
  21. О. О. Мікосянчик, Пристрій для оцінки триботехнічних характеристик трибоелементів, Патент України № 88748, МПК G01 N 3/56 (Бюл. № 6, 25.03.14).
  22. S. M. Hsu, M. C. Shen, E. E. Klaus, H. S. Cheng, and P. I. Lacey, Wear, 175: 209 (1994). Crossref
  23. Б. Э. Гурский, А. В. Чичинадзе, Трение и износ, № 4 (28): 418 (2007).
  24. C. Suryanarayana, Prog. Mater. Sci., 46: 1 (2001). Crossref
  25. С. С. Горелик, Л. Н. Расторгуев, Ю. А. Скаков, Рентгеновский и электронно-оптический анализ (Москва: Металлургия: 1970).
  26. Y. I. Babei, Mater. Sci., 11: 129 (1975). Crossref
  27. H. Nykyforchyn, V. Kyryliv, and O. Maksymiv, Nanoscale Research Lett., 12: 150 (2017). Crossref
  28. В. І. Кирилів, ФХММ, 35, № 6: 88 (1999). Crossref
  29. M. A. Vasylyev, S. P. Chenakin, and L. F. Yatsenko, Acta Mater., 103: 761 (2016). Crossref
  30. М. О. Васильєв, Б. М. Мордюк, С. І. Сидоренко, С. М. Волошко, А. П. Бурмак, Металлофиз. новейшие технол., 37, № 7: 1269 (2015). Crossref
  31. И. М. Любарский, Трение и износ, 1, № 2: 280 (1980).
  32. О. А. Микосянчик, Проблеми тертя та зношування, № 74 (1): 65 (2017).
  33. B. N. Mordyuk, O. P. Karasevskaya, and G. I. Prokopenko, Mater. Sci. Eng. A, 559: 453 (2013). Crossref
  34. Z. Pu, S. Yang, G.-L. Song, O. W. Dillon Jr., D. A. Puleo, and I. S. Jawahir, Scr. Mater., 65: 520 (2011). Crossref
  35. L. Zhou, G. Liu, Z. Han, and K. Lu, Scr. Mater., 58: 445 (2008). Crossref
  36. B. N. Mordyuk, G. I. Prokopenko, Yu. V. Milman, M. O. Iefimov, K. E. Grinkevych, A. V. Sameljuk, and I. V. Tkachenko, Wear, 319: 84 (2014). Crossref
  37. B. N. Mordyuk, V. V. Silbershmidt, G. I. Prokopenko, Yu. V. Nesterenko, and M. O. Iefimov, Mater. Characterizations, 61: 1126 (2010). Crossref
  38. Yu. V. Milman, K. E. Grinkevych, S. I. Chugunova, W. Lojkowski, M. Djahanbakhsh, and H. J. Fecht, Wear, 258: 77 (2005). Crossref