Особенности деформации, упрочнения и массопереноса в результате УЗУО поверхности сплава Д16 различными бойками

М. А. Васильев $^{1}$ , Б. Н. Мордюк $^{1}$ , С. И. Сидоренко $^{2}$ , С. М. Волошко $^{2}$ , А. П. Бурмак $^{2}$ , Н. В. Франчик $^{2}$

$^{1}$ Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина
$^{2}$ Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского», просп. Победы, 37, 03056 Киев, Украина

Получена: 24.06.2017. Скачать: PDF

Исследованы особенности процесса упрочнения поверхностных слоёв алюминиевого сплава Д16 после ультразвуковой ударной обработки (УЗУО) разными бойками. Изменение микротвёрдости сплава Д16 после УЗУО на воздухе и в инертной среде имеет циклический характер, независимо от материала бойка (сталь ШХ15 или армко-Fe), который проявляется в чередовании стадий упрочнения и пластификации. Проанализирована периодичность этих стадий для разных бойков и определён инкубационный период. В условиях УЗУО на воздухе максимальные значения микротвёрдости достигаются в случае применения бойка из стали ШХ15. В инертной среде более высокие значения микротвёрдости сплава Д16 получены при УЗУО с использованием бойка из армко-Fe за счёт ударно-фрикционного взаимодействия инструмента с поверхностью и активации массопереноса атомов Fe в алюминии, которые обеспечивают механическое легирование поверхностных слоёв. Также рассмотрены особенности ударной нагрузки разными бойками, которые обусловливают выявленные отличия в величинах накопленной деформации и микротвёрдости.

Ключевые слова: ультразвуковая ударная обработка (УЗУО), боёк, покрытия, степень деформации, массоперенос, наноструктура.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v39/i08/1097.html

PACS: 43.35.+d, 62.20.Qp, 68.35.Dv, 68.35.Gy, 81.20.Hy, 81.65.-b, 83.50.Uv

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

А. Д. Погребняк, А. А. Багдасарян, А. В. Пшик, К. Дядюра, Успехи физических наук, 187, № 12: 515 (2017).
И. Н. Торяник, У. С. Немченко, А. Д. Погребняк, О. В. Соболь, С. С. Гранкин, П. В. Турбин, С. С. Битиманова, Фізична інженерія поверхні, 12, № 1: 100 (2014).
K. Gu, H. Zhang, B. Zhao, J. Wang, Y. Zhou, and Z. Li, Mater. Sci. Eng. A, 584: 170 (2013). Crossref
I. S. Lee, P. W. Kao, and N. J. Ho, Intermetallics, 16: 1104 (2008). Crossref
A. Pisharody, J. Menghani, and S. N. Pandiya, Int. J. Adv. Sci. Technol. (Joint Int. Conf., Pattaya, 2014), p. 78.
В. Л. Сыроватка, В. Е. Оликер, М. С. Яковлєва, Материаловедение, № 3: 46 (2013).
М. О. Васильев, Б. М. Мордюк, С. I. Сидоренкo, С. М. Волошко, А. П. Бурмак, Металлофиз. новейшие технол., 37, № 9: 1269 (2015). Crossref
X. Yang, X. Wang, X. Ling, and D. Wang, Results in Physics, 7: 1412 (2017). Crossref
S. Romankov, Y. Hayasaka, E. Kasai, and J. M. Yoon, Surf. Coat. Technol., 205: 2313 (2010). Crossref
V. Zadorozhnyy, S. Kaloshkin, E. Kaevitser, and S. Romankov, J. Alloys Compd., 509S: S507 (2011). Crossref
J. Gandra, H. Krohn, R. M. Miranda, P. Vilaca, L. Quintino, and J. F. dos Santos, J. Mater. Process. Technol., 214: 1062 (2014). Crossref
Yu. N. Petrov, G. I. Prokopenko, B. N. Mordyuk, M. A. Vasylyev, S. M. Voloshko, V. S. Skorodzievski, and V. S. Filatova, Mater. Sci. Eng. C, 58: 1024 (2016). Crossref
М. О. Васильєв, Б. М. Мордюк, С. І. Сидоренко, С. М. Волошко, А. П. Бурмак, Металлофиз. новейшие технол., 37, № 12: 1603 (2015). Crossref
М. О. Васильєв, Б. М. Мордюк, С. І. Сидоренко, С. М. Волошко, А. П. Бурмак, Металлофиз. новейшие технол., 39, № 1: 49 (2017). Crossref
M. A. Vasylyev, B. N. Mordyuk, S. I. Sidorenko, S. M. Voloshko, and A. P. Burmak, Surf. Eng. (to be published) (2017). Crossref
Л. В. Тихонов, В. А. Кононенко, Г. И. Прокопенко, В. А. Рафаловский, Механические свойства металлов и сплавов (Киев: Наукова думка: 1986).
С. І. Сидоренко, С. М. Волошко, І. Є. Котенко, А. П. Бурмак, Металлофиз. новейшие технол., 33, № 12: 1659 (2011).
В. В. Рыбин, Большие пластические деформации и разрушение металлов (Москва: Металлургия: 1986).
А. П. Бурмак, С. І. Сидоренко, М. О. Васильєв, С. М. Волошко, Наукові вісті НТУУ «КПІ», № 1: 57 (2013).
A. Mishra, B. K. Kad, F. Gregori, and M. A. Meyers, Acta Mater., 55: 13 (2007). Crossref
B. N. Mordyuk, O. P. Karasevskaya, and G. I. Prokopenko, Mater. Sci. Eng. A, 559: 453 (2013). Crossref