Износостойкость азотированной микропористой поверхности из конструкционной стали, полученной электролитно-плазменной обработкой

В работе рассмотрены результаты исследований износостойкости деталей машин из конструкционных сталей, при формировании в их поверхностном слое микропор методом деаллоинга на основе электролитно-плазменной обработки. Приведены технологические условия формирования микропористого поверхностного слоя методами электролитно-плазменной обработки с последующим его модифицированием ионной имплантацией и ионным азотированием. Показано, что создание микропористого слоя способствует повышению триботехнических характеристик поверхностей в условиях смазки. Показано, что использование метода электролитно-плазменной обработки поверхности позволяет высокопроизводительно формировать микропористый поверхностный слой, который не требует дальнейшей механической обработки, а в одном технологическом цикле способен осуществить его полирование. Показано, что использование предварительной подготовки поверхностного слоя под азотирование с использованием методов высокоэнергетической обработки позволяет значительно повысить износостойкость микропористого слоя. Приведены результаты сравнительных испытаний микропористых поверхностей с различными вариантами обработки. Показано, что использование микропористых поверхностей в условиях трения со смазкой позволяет повысить износостойкость сталей 40Х и 40ХН приблизительно в 1,5—2 раза, а их азотирование обеспечивает повышение износостойкости по сравнению с простым традиционным азотированием приблизительно в три раза, а по сравнению с микропористыми поверхностями без азотирования более чем в 9 раз.

1. Лебедев Д.И., Винокуров Г.Г., Стручков Н.Ф. Открытая пористость и шероховатость поверх-ности износостойких порошковых покрытий // Известия Самарского научного центра Россий-ской академии наук. — 2018 (20), № 6, 68—72

2. Шнейдер Ю.Г., Гузок Я.В. Влияние микрорель-ефа трущихся пар герметичных холодильных компрессоров на их долговечность // Химиче-ское и нефтегазовое машиностроение. — 1973, № 5, 30—32

3. Рождественский Ю.В., Задорожная Е.А., Хозе-нюк Н.А., Гаврилов К.В. Динамика и смазка гидродинамических трибосопряжений поршне-вых и роторных машин. — М.: Наука. — 2018

4. Башмур К.А., Петровский Э.А. Технологиче-ские возможности ячеистого рельефа для обес-печения эксплуатационных свойств цилиндриче-ских поверхностей технологических агрегатов // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. — 2022, № 11, 99—107

5. Саакиян Л.С., Ефремов А.П. Защита нефтепро-мыслового оборудования от коррозии. — М.: Недра. — 1982

6. Черкез М.Б., Богорад Л.Я. Хромирование. Изд 4-е. — Л.: Машиностроение. — 1978

7. Алексеев Н.С., Капорин В.А., Иванов С.В. Эф-фективность шлифования микропористых по-крытий с применением СОЖ // Обработка метал-лов (технология, оборудование, инструмент). — 2015, № 2(67), 6—16

8. Li R. and Sieradzki K. Ductile-Brittle Transition in Random Porous Au. // Phys. Rev. Letters. — 1992, no. 68, 11685

9. Sun Yu., Ren Yi., and Yang Ke. New Preparation Method of Micron Porous Copper Through Physical Vacuum Dealloying of Cu–Zn Alloys // Material Letters. — 2016 (165), nos. 1-4, 102

10. Zhang Z., Wang Y., Qi Z., Zhang W., Qin J., and Frenzel J. Generalized Fabrication of Nanoporous Metals (Au, Pd, Pt, Ag, and Cu) through Chemical Dealloying // J. Phys. Chem. C. — 2009, no. 113, 12629—12636

11. Erlebacher J. An Atomistic Description of Dealloy-ing Porosity Evolution, the Critical Potential, and Rate-Limiting Behavior // J. Electrochem. Soc. — 2004, no. 151, 614

12. Hryniewicz T. et al. Electrochemical and XPS Studies of AISI 316L Stainless Steel after Elec-tropolishing in a Magnetic Field // Corrosion Sci-ence. — 2008 (50), 2676—2681

13. Куликов И.С., Ващенко С.В., Каменев А.Я. Электролитно-плазменная обработка материа-лов. — Минск: Беларус. навука. — 2010

14. Арцимович Л.А., Сагдеев Р.З.Физика плазмы для физиков. — М.: Атомиздат. — 1979

15. Gall D. Micromagnetism- Microstructure Relations and the Hysteresis Loop // in: Handbook of Magnetism and Advanced Magnetic Materials / H. Kron-muller, S. Parkin (Eds) / D. Gall. — 2: Micromag-netism. — New-York: John Wiley & Sons. Ltd. — 2007, 1—36