Page 7 - Maksymiv_avtoref

5

зразком, що обертався зі швидкістю V д = 0,03 – 0,18 м/с та обертовим
зміцнювальним інструментом у формі диска зі сталі 40Х за його швидкості
обертання V = 50 м/с. Використовували прямий та шевронний (патент України
і
№ 70431) зміцнювальні інструменти, які забезпечували відповідно
однонапрямлену та різнонапрямлену зсувну термопластичну деформацію за
його поперечної подачі відносно деталі S = 0,8 – 1,2 мм/об. Тиск в зоні
фрикційного контакту під час МІО становить P = 0,48 – 0,8 ГПа. В зону
обробки подавали спеціальні рідкі ТС: оливу індустріальну І-5А, водний розчин
емульсолу, водний розчин амінілу та мінеральну оливу з додаванням
низькомолекулярного поліетилену для насичення поверхневого шару вуглецем;
поліметилсилоксанову рідину ПМС-10 для насичення поверхневого шару
вуглецем та кремнієм, а також із додаванням порошків бору та нікелю для
поверхневого легування цими елементами.
Ступінь поверхневого зміцнення та товщину зміцненого шару оброблених
МІО зразків визначали за величиною мікротвердості та її розподілом по
глибині зразка від поверхні. Мікротвердість вимірювали приладом ПМТ-3.
Структурний аналіз проводили рентгенівським методом і на
просвітлювальному електронному мікроскопі JEM-CX. Середній розмір
кристалітів, густину дислокацій та зміну параметра кристалічної ґратки
визначали на дифрактометрі-дифрактографі ДРОН-3. Фазовий склад
поверхневих шарів сталей після МІО вивчали рентгенівським методом у СuK -
α
випромінюванні (U = 30 кВ, I = 20 мА) з кроком 0,05° та експозицією у точці
4 с. Густину дислокацій розраховували за величиною фізичного розширення
ліній (220)k .
α
Мас-спектральним аналізом на спектрометрі SMI 300 (Cameca) методом
мас-спектрометрії вторинних іонів співставленням висоти спектрів відповідних
хімічних елементів, оцінили вплив МІО на зміну відносно необробленої сталі їх
вмісту у поверхневому шарі: водню, азоту, вуглецю та кисню, які вважали
вагомими для формування НКС.
Вивчали вплив МІО на характеристики пластичності (відносне звуження ψ
та відносне видовження ∆) розтягом плоских зразків розміром 2×28×70 мм,
зміцнених з обох боків, зі швидкістю деформування робочої частини зразка
-3
-1
10 с . Враховували, що зміцнення зразків не буде наскрізним по товщині і
значення отриманих характеристик будуть відображати властивості композиту
НКС – матриця – НКС.
Опірність НКС водневій крихкості оцінювали за зміною характеристик
пластичності сталей після наводнювання. Плоскі зразки після МІО
2
наводнювали електролітично за густини струму 0,1 мА/см у 1% розчині H SO
2
4
+ 2,5 г/л тіосечовини впродовж 60 хв та піддавали випробуванням на розтяг.
Електрохімічним методом Деванатана – Стахурського оцінювали
проникнення водню через сталеву мембрану. Визначали фізичний та
ефективний коефіцієнти дифузії водню та коефіцієнт пасткування водню.
Корозійну тривкість сталі оцінювали гравіметричним та електрохімічним
методами у 3% розчині NaCl.
Дослідження зносостійкості, коефіцієнту тертя та температури в зоні
фрикційного контакту проводили за схемою кільце-вкладка на машині МІ-1М
без середовища, в оливному, оливно-абразивному (олива + 0,1% кварцового