Особливості мікроструктури та трибологічні властивості низьколегованої сталі, модифікованої високоенергетичним плазмовим імпульсом
| Автори | Ю.Г. Чабак |
| Приналежність |
Приазовський державний технічний університет, вул. Університетська, 7, 87555 Маріуполь, Україна |
| Е-mail | julia.chabak25@gmail.com |
| Випуск | Том 11, Рік 2019, Номер 4 |
| Дати | Одержано 08 квітня 2019; у відредагованій формі 05 серпня 2019; опубліковано online 22 серпня 2019 |
| Посилання | Ю.Г. Чабак, Ж. нано- електрон. фіз. 11 № 4, 04010 (2019) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.11(4).04010 |
| PACS Number(s) | 52.77. – j, 62.20.Qp, 61.66.Dk, 64.70.Kb |
| Ключові слова | Імпульсно-плазмова обробка, Модифікування (2) , Мікроструктура (20) , Зносостійкість (8) , Коефіцієнт тертя (7) . |
| Анотація |
Метою даної роботи є дослідження мікроструктури і трибологічних властивостей модифікованих шарів, отриманих на поверхні низьколегованої конструкційної сталі 75Г застосуванням високоенергетичного плазмового імпульсу. Модифіковані шари формували за допомогою електротермічного аксіального плазмового прискорювача з напругою розряду до 4 кВ та струмом розряду до 4 кА за поверхневої щільності потужності імпульсу в межах (1.4-1.75)·109 Вт/м2. Мікроструктуру і властивості шарів досліджували з використанням електронної скануючої мікроскопії, рентгеноструктурного аналізу, вимірюванням мікротвердості, а також проведенням випробувань на зношування за схемою «ball-on-disk». Результати показали, що однократний плазмовий імпульс з щільністю потужності 1.4(109 Вт/м2 утворює на поверхні сталі модифікований шар товщиною 13-15 мкм зі структурою наддрібнозернистого мартенситу (15.9 % залишкового аустеніту) із середньою мікротвердістю 985 HV. Підвищення щільності потужності до 1.75(109 Вт/м2 привело до формування більш товстого модифікованого шару (22-26 мкм), який складається з двох мартенситно-аустенітних субшарів, розділених тонким (0.3-0.5 мкм) аустенітним шаром. Середня твердість внутрішнього та зовнішнього субшарів становить 963 HV та 670 HV відповідно. Зовнішній субшар вміщує підвищену кількість залишкового аустеніту (32 %). Встановлено, що плазмова обробка призводить до насичення модифікованого шару вуглецем (максимально до 1.4 %), який переноситься плазмовим струменем. Плазмова модифікація підвищує трибологічні властивості сталі 75Г, що проявляється у збільшенні зносостійкості на 18-90 % та стабілізації коефіцієнту тертя впродовж випробувань. Процес зношування модифікованих поверхонь відбувається за абразивним механізмом за відсутності інтенсивного окислення поверхні. Знос поверхні полягає у багатоцикловому деформуванні елементів рельєфу із видаленням перенакльопаних мікрочасток металу. |
|
Перелік посилань |
Інші статті цього номера
1) Рентгеноспектральне дослідження нанокомпозитів SiO2/TiO2/C [04001-1-04001-4]2) Структурні дослідження фазових переходів в інтеркальованих сполуках графіту з хлоридом йоду та бромом [04002-1-04002-6]
3) Вплив температури підкладки на формування плівок карбіду титану [04003-1-04003-5]
4) Теоретичний аналіз теплопровідності полімерних систем, наповнених вуглецевими нанотрубками [04004-1-04004-6]
5) Електричні характеристики переходу Шоткі Au/n-GaN з ізоляційним шаром High-k SrTiO3 [04005-1-04005-5]
6) Нанопориста структура гранул аміачної селітри на стадії фінального сушіння: вплив режиму роботи сушарки [04006-1-04006-4]
7) Магнітоопір ниткоподібних кристалів GaP0.4As0.6 в околі переходу метал-діелектрик [04007-1-04007-5]
8) Моделювання впливу типу захисного кільця на електричні характеристики планарних кремнієвих детекторів типу n-on-p [04008-1-04008-6]
9) Сегментний аналіз обробки зображень за морфологічними вододілами розбавленого магнітного напівпровідника Zn0.97Fe0.03O [04009-1-04009-3]
10) Розробка та аналіз трирівневого D-тригеру на базі польового транзисторуз вуглецевих нанотрубок [04011-1-04011-5]
11) Поверхнева наноструктура шарів, отриманих осадженням із водних розчинів [04012-1-04012-6]
12) Розв'язок двовимірного рівняння Шредінгера в симетріях розширеної квантової механіки для модифікованого псевдогармонічного потенціалу: застосування до деяких двохатомних молекул [04013-1-04013-7]
13) Дослідження впливу локалізованих зарядів на параметри лінійності та спотворення для транзисторів з круговим затвором з сегнетоелектричних подвійних матеріалів [04014-1-04014-6]
14) Інженерія забороненої зони в нанокристалічних тонких плівках NiO, отриманих методом спрей-піролізу з розпиленням Fe [04015-1-04015-6]
15) Пори одношарового нітриду бору як середовище для зберігання водню: DFT і IGM методи [04016-1-04016-7]
16) Синтез та характеризація гібридної нанокомпозитної рідини хітозан/магнетит [04017-1-04017-5]
17) Нова багатоступенева модель дифузії водню для негативного зміщення температурної нестабільності [04018-1-04018-6]
18) Наноструктурні покриття на основі аморфного вуглецю і наночастинок золота, отримані імпульсним вакуумно-дуговим методом [04019-1-04019-7]
19) Х-променевий аналіз наночастинок NiCrxFe2 – xO4 з використанням Дебая-Шеррера, Вільямсона-Холла і графічного розмірно-деформаційного методів [04020-1-04020-8]
20) BSIM3v3 характеристика та моделювання транзисторів MOS Si1 – xGex за 130 нм субмікронною технологією [04021-1-04021-6]
21) Аналоговий мультиплікатор з використанням технології CNTFET [04022-1-04022-5]
22) Комп'ютерне моделювання електротранспортних характеристик наноконтакту “Золото – Біпіридин – Золото” [04023-1-04023-5]
23) Розв'язки нерелятивістських граничних станів модифікованого 2D потенціалу Кіллінгбека, що включає 2D потенціал Кіллінгбека і деякі центральні доданки для гідрогенних атомів і кварконієвої системи [04024-1-04024-8]
24) Вплив зміни температури науково-дослідного реактора на калібрування кластерної динаміки чистого заліза, яке опромінено нейтронами [04025-1-04025-4]
25) Пружні властивості Au, Ag і біметалевих Au@Ag нанодротів з моделювання методами молекулярної динаміки [04026-1-04026-5]
26) Нанопорошок та тонкі плівки ZnO, отримані методом золь-гелю [04027-1-04027-5]
27) Вплив ZnO легованого Al (AZO) як антирефлекторного реагента для системи сонячних елементів, сенсибілізованої барвником [04028-1-04028-5]
28) Вплив робочої температури на ефективність тонкоплівкових сонячних елементів [04029-1-04029-5]
29) Отримання електричних параметрів діода в умовах кімнатної температури в пристрої на основі InAsSb [04030-1-04030-6]
30) Дослідження спектрів фотолюмінесценції нанокристалів ZnSxSe1 – x:Mn, отриманих методом самопоширюваного високотемпературного синтезу [04031-1-04031-5]
31) Нелінійність дифузійних резисторів при струмі високої щільності [04032-1-04032-5]
32) Дослідження механізмів теплообміну в склі з використанням методу модуляції поляризації [04033-1-04033-4]
33) Першопринципне моделювання впливу домішок бору на електронну та атомну структуру карбіду титану [04034-1-04034-4]
34) Феромагнетизм нанокомпозицій залізо-мідь [04035-1-04035-5]
35) Ознаки квантово-розмірного квантування в спектрах ЕПР та UV-vis наносистем Al/Au [04036-1-04036-4]
36) Пошук параметра порядку низькотемпературних фазових переходів в нітратах двовалентних елементів [04037-1-04037-3]
