Особливості деформації, зміцнення та масоперенесення внаслідок УЗУО поверхні стопу Д16 різними бойками

М. О. Васильєв$^{1}$, Б. М. Мордюк$^{1}$, С. І. Сидоренко$^{2}$, С. М. Волошко$^{2}$, А. П. Бурмак$^{2}$, Н. В. Франчік$^{2}$

$^{1}$Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
$^{2}$Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», просп. Перемоги, 37, 03056 Київ, Україна

Отримано: 24.06.2017. Завантажити: PDF

Досліджено особливості процесу зміцнення поверхневих шарів алюмінійового стопу Д16 після ультразвукового ударного оброблення (УЗУО) різними бойками. Зміна мікротвердости стопу Д16 після УЗУО на повітрі та в інертному середовищі має циклічний характер, незалежно від матеріялу бойка (сталь ШХ15 чи армко-Fe), який проявляється у чергуванні стадій зміцнення та пластифікації. Проаналізовано періодичність цих стадій для різних бойків і визначено інкубаційний період. За умов УЗУО на повітрі максимальні значення мікротвердости досягаються у випадку застосування бойка зі сталі ШХ15. В інертному середовищі більш високі значення мікротвердости стопу Д16 одержано при УЗУО з використанням ударника з армко-Fe за рахунок ударно-фрикційної взаємодії інструменту з поверхнею й активації масоперенесення атомів Fe в алюмінії, які забезпечують механічне леґування поверхневих шарів. Також розглянуто особливості ударного навантаження різними бойками, які зумовлюють виявлені відмінності у величинах накопиченої деформації та мікротвердости.

Ключові слова: ультразвукове ударне оброблення (УЗУО), бойок, покриття, ступінь деформації, масоперенесення, наноструктура.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/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

ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА

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