Page 88 - Dys

88

матричного матеріалу. Загалом, виявили, що на сталях із вищим вмістом

вуглецю формується поверхневий шар із вищою мікротвердістю та більшої

глибини. Зокрема, на сталі 35 з найменшим вмістом вуглецю після МІО

утворився поверхневий шар з найнижчою мікротвердістю ∼ 7 ГПа на глибині

25 мкм, тоді як на сталях 45, 40Х та 65Г вона становила приблизно 8,2, 9,2 та

9,6 ГПа, відповідно. Глибина зміцненого шару складає ~ 150 мкм. Крім

наноструктуризації це результат дії низки інших чинників, які

супроводжують МІО: насичення приповерхневого шару вуглецем як

дифузантом технологічного середовища [88] та деформаційного зміцнення

сталі [124].

4.2. Дослідження залежності мікротвердості та хімічного складу

поверхневого шару, сформованого МІО, від складу ТС

Характерною особливістю технології МІО є використання спеціальних

технологічних рідких середовищ (ТС), на водній чи оливній основі, які

подаються у зону ФК і виконують під час наноструктуризації поверхневого

шару дві функції, забезпечуючи: а) швидке охолодження; б) насичення

поверхневого шару хімічними елементами (азот, вуглець і ін.) через свою

термо- і механодеструкцію до атомарного рівня, із дифузією у поверхневий

шар [80, 88]. Таким чином, під час МІО окрім наноструктуризації поверхні

шляхом ІПД, генератором якої є високошвидкісне тертя, додатково

реалізуються процеси легування металу компонентами ТС. Тому, механічні

властивості зміцненого шару сталі з поверхневою НКС великою мірою

залежать від його хімічного складу. ТС, адсорбуючись на металі під дією

високих температури і механічних напружень, піддається механо- і

термодеструкції. При цьому утворюються високоактивні осколки

макромолекул, які здатні взаємодіяти з оброблюваним металом, знижуючи

вільну поверхневу енергію і полегшуючи його деформування. Внаслідок