Зносостійкість конструкційних сталей, азотованих в циклічно-комутованому розряді при сухому терті

Анотація

У роботі розглянута методика проведення трибологічних досліджень при сухому режимі тертя азотованих і незміцнених конструкційних сталей 20 і 45 з метою досягнення порівнюваних результатів лабораторних випробувань з експлуатаційними характеристиками. Попередньо проведені дослідження аотованих цих же сталей свідчать про те, що в умовах граничного тертя надзвичайно важко, а в деяких випадках неможливо використовувати такі значення питомого тиску на поверхню тертя, при яких реальним було б співставлення результатів, одержаних для різних зразків, виготовлених з різних марок матеріалів та оброблених за допомогою різних технологічних процесів. Оскільки в ході випробувань забезпечувалось постійне змащування зони тертя, то до певного значення тиску на поверхні тертя був присутній шар мастила, що призводило до надзвичайно малих показників лінійного зношування. Проте в залежності від характеристик модифікованої поверхні існувало критичне значення тиску, при якому шар мастила витискувався із зони тертя, що приводило до миттєвого схоплювання поверхонь. Таким чином, дослідження зносостійкості при сухому режимі тертя забезпечує суттєво більшу продуктивність експериментів. На відміну від експериментів при граничному терті сухе тертя може застосовуватись для різних сталей при однаковому значенні тиску, що виключає проблему порівнянності результатів та сприяє об’єктивності висновків стосовно ефективності різних процесів модифікації.  За результатами попередніх експериментів таким компромісним значенням тиску може бути 16 МПа.  Встановлене ще одне важливе явище  для аналізу впливу результатів модифікації на характеристики зносостійкості поверхні - ефект релаксаційних процесів в приповерхневих шарах, які вже набули структурних перетворень під дією тиску в зоні тертя. Для всіх сталей відмічається деяке сповільнення інтенсивності зношування після перерви з поступовим поверненням до інтенсивності, характерної для певної марки сталі. Причиною такого явища може  бути лише релаксація напружень і вирівнювання характеристик структури в приповерхневих шарах. При цьому наслідком є зміцнення поверхні, що і пояснює зниження інтенсивності процесу зношування. з часом, По мірі руйнування зміцненого прошарку, показники стану поверхні стають рівними з тими, що були до перерви і інтенсивність зношування відновлюється.