Модифікація поверхні неіржавійної криці 40Х13 ультразвуковим ударним обробленням у різних атмосферах
А. П. Бурмак$^{1}$, С. М. Волошко$^{1}$, Б. М. Мордюк$^{1,2}$, В. І. Закієв$^{1,3}$
$^{1}$Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», просп. Перемоги, 37, 03056 Київ, Україна
$^{2}$Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
$^{3}$Національний авіаційний університет, просп. Любомира Гузара, 1, 03058 Київ, Україна
Отримано: 11.07.2022. Завантажити: PDF
Досліджено зміни мікротвердости, структурно-фазового стану, ступеню деформації кристалічної ґратниці, рівня залишкових напружень стиснення та трибологічних властивостей неіржавійної криці 40Х13 (AISI 420) після ультразвукового ударного оброблення (УЗУО) поверхневих шарів у повітряному та інертному середовищах. Підвищення мікротвердости поверхні зразків, оброблених в арґоні та на повітрі, відповідно сягає $\sim$ 2,4 разів (HV100 = 5,8 ГПа) та $\sim$ 2,8 разів (HV100 = 6,9 ГПа). Наслідком УЗУО в інертному середовищі є пониження параметрів шерсткости модифікованої поверхні на відміну від оброблення у хемічно активному середовищі (на повітрі), яка спричиняє утворення більш розвиненого мікрорельєфу. Різниця у характеристиках шерсткости обумовлюється механохемічним окисненням поверхні з формування оксидів Fe$_{3}$O$_{4}$ та Cr$_{2}$O$_{3}$ під час деформаційного впливу на повітрі. Розвинений мікрорельєф поверхні, що містить оксиди, які підвищують твердість і можуть виконувати роль твердого мастила, забезпечує значне зменшення сили тертя порівняно з вихідним станом та обробленням в інертному середовищі.
Ключові слова: неіржавійна криця, морфологія поверхні, деформація, напруження, ультразвукове ударне оброблення.
URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v44/i09/1117.html
PACS: 43.35.+d, 61.72.Ff, 81.65.-b, 81.40.Wx, 83.10.Tv