А.В. Макаров, Л.Г. Коршунов, В.П. Кузнецов, Р.А. Саврай

Разработаны материаловедческие основы фрикционных обработок, формирующих на поверхности сталей градиентные наноструктурированные слои с повышенными механическими и трибологическими характеристиками при одновременном обеспечении наношероховатости поверхности (двойные нанотехнологии). Рассмотрены трибологические аспекты наноструктурирующих обработок деформирующим индентором, связанные с обоснованием их технологических условий для формирования высококачественной поверхности, а также с применением обработок для улучшения трибологических свойств сталей мартенситного и аустенитного классов. По данным микроиндентирования наноструктурирующие обработки увеличивают способность поверхностного слоя противостоять упругому и пластическому деформированию. Это ограничивает развитие различных механизмов изнашивания и устраняет характерный для закаленной крупнокристаллической стали период приработки с повышенной интенсивностью изнашивания (совместно с ИМАШ УрО РАН и УрФУ).

 

 

Изменение потерь массы Δm в зависимости от пути трения L (а) и интенсивности изнашивания I_h по глубине h поверхностного слоя (б) аустенитной стали 12Х18Н10Т в закаленном крупнокристаллическом состоянии и после наноструктурирующей фрикционной обработки (испытания на сухое трение скольжения по стальной пластине).

(Лаборатории механических свойств и физического металловедения ИФМ УрО РАН совместно с ИМАШ УрО РАН и УрФУ; авторы: А.В. Макаров, д.т.н., Л.Г. Коршунов, д.т.н., В.П. Кузнецов, д.т.н., Р.А. Саврай, к.т.н. Результаты опубликованы в Physical mesomechanics, 2015, V.18, №1, P. 43−57, 2014, v.17, №4, p. 250–264; Обработка металлов: технология, оборудование, инструменты, 2015, №4 (69); ФММ, 2014, т. 115, № 3, с. 324–336; Journal of Friction and Wear, 2012, v. 33, No. 6, p. 433–442; в виде глав в двух книгах; Работа выполнена при частичной финансовой поддержке по гранту РФФИ № 15-08-07947 и совместному проекту ИФМ и ИМАШ УрО РАН №15-9-12-45 Комплексной программы УрО РАН).

 

Полный список публикаций по представляемой работе:

1. A.V. Makarov, R.A. Savrai, E.S. Gorkunov, A.S. Yurovskikh, I.Yu. Malygina, N.A. Davydova. Structure, mechanical characteristics, and deformation and fractures of quenched structural steel under static and cyclic loading after combined strain-heat nanostructuring treatment // Physical mesomechanics, 2015, V.18, №1, P. 43−57.
2. Макаров А.В., Скорынина П.А., Осинцева А.Л., Юровских А.С., Саврай Р.А. Повышение трибологических свойств аустенитной стали 12Х18Н10Т наноструктурирующей фрикционной обработкой // Обработка металлов: технология, оборудование, инструменты, 2015, №4 (69), с. 80–92.
3. Макаров А.В. Фрикционная наноструктурирующая обработка стальных поверхностей // В кн. Конструкционные и функциональные материалы на металлической основе / Под ред. А.А. Попова. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2014, 252 с. Глава 4, с. 109–157.
4. Макаров А.В., Коршунов Л.Г., Саврай Р.А., Давыдова Н.А., Малыгина И.Ю., Черненко Н.Л. Влияние длительного нагрева на термическое разупрочнение, химический состав и эволюцию нанокристаллической структуры, сформированной в закаленной высокоуглеродистой стали при фрикционной обработке // ФММ, 2014, т. 115, № 3, с. 324–336.
5. Kuznetsov V.P., Makarov A.V., Psakhie S.G., Savrai R.A., Malygina I.Yu., Davydova N.A. Tribological aspects in nanostructuring burnishing of structural steels // Physical mesomechanics, 2014, v.17, №4, p. 250–264.
6. Макаров А.В. Технологические приёмы обеспечения износостойкости деталей, образующих пары трения // В кн. Трибология: международная энциклопедия. Т. VI. Технологические методы повышения надёжности работы подвижных трибосопряжений / Ред. К.Н. Войнов. Санкт-Петербург: Изд-во «Нестор-История», 2013, 404 с. Раздел 5, с. 122–152.
7. Makarov A.V., Pozdeeva N.A., Savrai R.A., Yurovskikh A.S., Malygina I.Yu. Improvement of Wear Resistance of Hardened Structural Steel by Nanostructuring Frictional Treatment // Journal of Friction and Wear, 2012, v. 33, No. 6, p. 433–442.
8. Патент РФ № 2458777 / МКИ В24В 39/00, В82В 3/00. Способ упрочняющей обработки поверхностей деталей выглаживанием / В.П.Кузнецов, А.В.Макаров, А.Е.Киряков, Р.А.Саврай, А.В.Аникеев. – Опубл. в БИМП, 2012, № 23.