Page 17 - Maksymiv_avtoref

15

ОСНОВНІ ВИСНОВКИ
У дисертації встановлені основні закономірності формування
нанокристалічних структур (НКС) на вуглецевих та низьколегованих сталях
поверхневою механоімпульсною обробкою (МІО) та розкрито їх роль у поєднанні

високих механічних властивостей та опору корозійно-механічному руйнуванню і
водневій крихкості. Основні результати полягають у наступному:
1. МІО формує на вуглецевих та низьколегованих сталях перлітного класу
поверхневий шар із градієнтною НКС з розміром кристалітів на поверхні в
діапазоні 12…60 нм з кутом їх розорієнтування понад 10°. На поверхні
величина кристалітів найменша, а кут міжзеренного розорієнтування
найбільший.
2. Розмір кристалітів НКС залежить від режимів МІО (питомого тиску в
зоні фрикційного контакту, величини подачі зміцнювального інструменту,
частоти обертання зміцнюваного зразка) та виду охолоджувального ТС і
безпосередньо впливає на мікротвердість поверхні: вона зростає зі зменшенням
розміру кристаліту.
3. Поверхневі НКС, сформовані МІО на сталях 40Х і 65Г, зберігають
наноструктурний стан до температури нагрівання 500 °С. Встановлено законо-
мірності зміни розміру кристалітів у поверхневому шарі у наноструктурному
діапазоні зі зростанням температури нагрівання: зменшення їх розміру за
підвищення температури до 300 °С та їх зростання за вищих температур.

4. Поверхневий шар із нанокристалічною структурою на сталі 45
характеризується нижчою водневою проникністю (коефіцієнт дифузії водню в
1,3 – 4 рази нижчий) та вищою ефективністю пасткування водню у 1,5 – 4,4
рази порівняно з необробленим станом, тому слугує бар’єром для проникнення
водню вглиб матеріалу.
5. Наноструктурування поверхні низьколегованих сталей 40Х і 65Г МІО з
різнонапрямленою деформацією в оливному ТС забезпечує найвищу опірність
водневій крихкості.
6. Коефіцієнт тертя та температура у зоні фрикційного контакту пари тертя
суттєво знижуються після поверхневої МІО вуглецевих та низьколегованих
сталей. У парі тертя із сталлю ШХ15 поверхневий шар НКС сталі 35
характеризується пониженим на 8 % коефіцієнтом тертя за умов сухого тертя, а за
умов оливного зношування НКС сталі 45 він знижується майже у 4 рази.
Найвищу зносостійкість поверхневих НКС сталі 40Х забезпечує МІО в оливному
ТС. Вона зберігається високою також після нагрівання до температури 300 °С.

7. Спрямованим легуванням нікелем, бором і азотом поверхневих шарів
вуглецевих сталей 35 та 45 під час МІО можна нівелювати негативний вплив
інтенсивної пластичної деформації на їх корозійну тривкість.
8. Виявлено, що поверхневі НКС, сформовані МІО, характеризується
підвищеним опором зношуванню у корозивно-наводнювальному середовищі
диетиленгліколю (сталь 40Х), втомі та корозійній втомі (сталі 50ХН і 60Х2М),
контактній втомі у воді та у воді з кварцовим піском (сталі 20ХН3А, 55СМФА і
60Х2М).