Page 9 - Maksymiv_avtoref

7
10,0 10 D~20 нм

H µ 100 , ГПа 9,6 100 , ГПа H µ 8 D~23 нм

9,2
D~40 нм
8,8
6

8,4
8,0 4
7,6
15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 2 50 100 150 200 250
D, нм δ, мкм
а б

Рис. 1. Мікротвердість H поверхневого
µ
шару НКС, сформованого МІО на сталі
65Г, за різного розміру кристалітів D
(а), її розподіл по глибині δ (б) та
структура сталі з обробленим шаром 50 µm
НКС (в)
в

Виявлено, що вид ТС істотно впливає на параметри НКС, що утворюються
під час МІО. Зокрема, за показниками розміру кристаліту D та густини
дислокацій ρ сталі 45 після МІО у різних ТС (табл. 1) встановлено, що оливне
д
ТС сприяє генеруванню максимальної густини дислокацій та, відповідно,
мінімального розміру кристалітів, якщо порівнювати з водним ТС та МІО без
ТС (повітря). При цьому спостерігали закономірність зменшення розміру
кристаліту зі збільшенням густини дислокацій.

Таблиця 1. Залежність густини дислокацій ρ та розміру кристалітів D
д
шару НКС сталі 45 від виду ТС

Без МІО МІО у ТС
Параметр НКС шару
Оливне Водне Без ТС
11 -2
ρ 10 , см 0,08 9,8 5,2 4,5
д
D, нм – 19 24 23

Електронно-мікроскопічними дослідженнями сталі 45 після МІО
підтвердили нанокристалічний стан її поверхневого шару. На темнопольному
зображені виявили нанорозмірні кристаліти, розміщені паралельними масивами
розміром 10 – 15 нм. Розмір кристаліту на глибині 5, 10 та 15 мкм від поверхні
має градієнтний характер, поступово збільшуючись до розміру кристаліту
матричного матеріалу (на глибині 200 мкм). Кристаліти спотворені, причиною
чого є великі напруження внаслідок деформації ґратки. Розмиті кільця на
дифрактограмах із значною кількістю спалахів свідчать про формування НКС із
великими кутами розорієнтування (понад 10º) між кристалітами. У кристалітах
виявлено хаотично розміщені дислокації у вигляді клубків.
Рентгенівським аналізом встановили, що структура сталі 45 після МІО –
феритно-аустенітно-цементитна. Визначаючи середній розмір кристаліту D на