Page 10 - Maksymiv_avtoref

8
12
-2
поверхні 12 нм та густину дислокацій (ρ = 1,68·10 см ), виявили значне
д
розширення брегівських піків, яке нехарактерне для зразків із
мікрокристалічною структурою. Використовуючи залежність G. Johnstone і
-1
9
3
J.J. Gilman ρ ≈ 10 ·ε, визначили швидкість деформації ε = 1,68·10 с , яка
відповідає цій густині дислокацій. Отже, для отримання НКС високошвидкісним
тертям на сталях перлітного класу необхідно забезпечити швидкість деформації,
3 -1
близьку до 10 с .
Дослідженнями впливу температури нагрівання Т на НКС виявили, що вони
зберігають наноструктурний стан до Т = 500 °С (рис. 2). Зокрема, спостерігали
зміну розміру кристалітів у поверхневому шарі наноструктурованих МІО сталей
40Х і 65Г зі зростанням температури нагрівання у діапазоні Т = 200 – 500 °С,
однак, у наноструктурному діапазоні (рис. 2а): зменшення розміру кристалітів
за підвищення температури до Т = 300 °С та їх зростання за вищих температур.

90
80 а 0,20 б
70 65Г

D, нм 60 40Х ∆d/d, % 0,16
50
40 0,12 40Х
30 65Г 0,08

20
10 0,04
0 100 200 300 400 500 0 100 200 300 400 500
T,°C T,°C
Рис. 2. Залежність розміру кристалітів D (а) та зміна параметра ґратки ∆d/d
(б) сталей 40Х та 65Г з поверхневою НКС від температури нагрівання Т.

Крім того, за Т =200 – 300°С для сталі 65Г та за Т = 200 °С для сталі 40Х виявили
зростання зміни параметра ґратки ∆d/d (рис. 2б), що пояснили однонапрямле-
ністю зсувної термопластичної деформації, яка формує нерівновісні витягнуті
кристаліти. Очевидно, що в результаті нагрівання до Т ≤ 300 °С формуються
нові, рівновісніші, кристаліти, тобто відбувається подальша фрагментація НКС.
За Т > 300 °С фрагментація зупиняється і D очікувано зростає.

У четвертому розділі досліджено вплив МІО на мікротвердість, опірність
водневій крихкості, водневу проникність та корозійну тривкість поверхневих
шарів низки вуглецевих та низьколегованих сталей.
Щоби виокремити вплив окремих чинників на мікротвердість Н
μ
поверхневого шару, сформованого МІО, побудували залежності розподілу
мікротвердості за глибиною шару для сталей з різним вмістом вуглецю (сталь
35, 45, 40Х, 65Г, рис. 3а), для МІО з різними видами ТС (сталь 45, рис. 3б) та
для різного структурного стану сталі перед МІО та різних режимів МІО (сталь
60Х2М, рис. 3в). З їх аналізу виявили, що на сталях із вищим вмістом вуглецю
формується поверхневий шар із вищою мікротвердістю та більшої глибини
(рис. 3а). Встановили, що вид ТС також впливає на характер розподілу
мікротвердості по глибині: найвищу поверхневу мікротвердість сталі 45 та
найбільшу товщину зміцненого шару забезпечили МІО у водному ТС (10%