ул. Академическая, 12, г. Минск 220072
Akademicheskaya str., 12, Minsk 220072
ул. Советская, 104, г. Гомель 246028
Savieckaja Str., 104, Gomel 246028
ул. Академическая, 12, г. Минск 220072
Akademicheskaya str., 12, Minsk 220072
ул. Советская, 104, г. Гомель 246028
Savieckaja Str., 104, Gomel 246028
Для слоистого материала «высокопрочное покрытие — основа» с различающимися значениями толщины упрочнённого слоя проведено конечно-элементное моделирование напряжённо-деформированного состояния, формирующегося при трении. Показано, что с уменьшением толщины покрытия регистрируется существенное возрастание уровня сдвиговых напряжений, действующих в основе при трении. Изучены закономерности изнашивания в условиях сухого трения модифицированных ионами азота высокохромистых сталей 12Х18Н10Т и 40Х13, различающихся твёрдостью основы и толщиной азотированного слоя. Сделано заключение, что аномально высокая интенсивность изнашивания тонкого азотированного слоя в стали 12Х18Н10Т связана с накоплением сдвиговых деформаций в пластичной аустенитной основе при трении, а также с высоким градиентом значений твёрдости по глубине упрочнённого слоя в стали и фазовым → превращением в основе при фрикционном взаимодействии. Исследовано влияние твёрдости основы на износостойкость азотированной стали 40Х13. Установлено, что увеличение твёрдости основы стали 40Х13 приводит к снижению интенсивности изнашивания тонких азотированных слоёв на поздних стадиях триботехнических испытаний, что связано с замедлением процессов накопления сдвиговых деформаций в твёрдой основе стали при трении.
For a layered material “high-strength coating — base” with different values of the thickness of the strengthened layer, finite element modeling of the stress-strain state formed during friction was carried out. It is shown that with a decrease in the thickness of the coating, a significant increase in the level of shear stresses acting in the base during friction is recorded. The patterns of wear under dry friction conditions of high-chromium steels AISI 304 and AISI 420 modified with nitrogen ions, differing in the hardness of the base and the thickness of the nitrided layer, have been studied. It is concluded that the abnormally high wear rate of a thin nitrided layer in steel AISI 304 is associated with the accumulation of shear strains in the plastic austenitic base during friction, as well as with a high gradient of hardness values along the depth of the hardened layer in the steel and a phase → transformation in the base during frictional interaction. The influence of base hardness on the wear resistance of nitrided steel AISI 420 was studied. It has been estab-lished that an increase in the hardness of the AISI 420 steel base leads to a decrease in the wear rate of thin nitrided layers at the later stages of tribological tests, which is associated with a slowdown in the accumulation of shear strains in the solid steel base during friction.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.