ИЗМЕНЕНИЕ ШЕРОХОВАТОСТИ И МИКРОТВЕРДОСТИ СТАЛИ ШХ15 ПРИ ОБРАБОТКЕ ИМПУЛЬСНЫМИ ПЛАЗМЕННЫМИ ПОТОКАМИ: 10.25712/ASTU.1811-1416.2023.03.013

Антон Константинович  Кутуков; Антон Александрович  Сергеечев; Мария Александровна  Миллер; Вероника Валерьевна  Гапонова

Авторы

Антон Константинович Кутуков АО «Государственный научный центр Российской Федерации Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований», ул. Пушковых, 12, 108840, Москва, Троицк, Россия; НИТУ «Московский институт стали и сплавов», Ленинский пр., 4, 119049, Москва, Россия https://orcid.org/0009-0005-9737-3405
Антон Александрович Сергеечев АО «Государственный научный центр Российской Федерации Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований», ул. Пушковых, 12, 108840, Москва, Троицк, Россия https://orcid.org/0009-0007-5220-7408
Мария Александровна Миллер АО «Государственный научный центр Российской Федерации Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований», ул. Пушковых, 12, 108840, Москва, Троицк, Россия; НИТУ «Московский институт стали и сплавов», Ленинский пр., 4, 119049, Москва, Россия https://orcid.org/0009-0002-3920-7968
Вероника Валерьевна Гапонова АО «Государственный научный центр Российской Федерации Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований», ул. Пушковых, 12, 108840, Москва, Троицк, Россия; НИТУ «Московский институт стали и сплавов», Ленинский пр., 4, 119049, Москва, Россия https://orcid.org/0009-0000-9191-5174

Ключевые слова:

подшипниковая сталь, упрочнение материалов, обработка импульсными плазменными потоками, микротвердость, шероховатость

Аннотация

В современной промышленности существует необходимость модификации поверхностных слоев составных частей подшипников, выполненных из стали ШХ15, для увеличения их ресурса работы. Такой эффект достигается за счет повышения микротвердости. На данный момент активно изучается метод обработки импульсными плазменными потоками (ИПП). Ограничением применимости ИПП в отношении подшипниковой стали является высокие требования к шероховатости поверхности изготавливаемых изделий. В настоящей работе исследовалось влияние режимов при обработке ИПП с различной тепловой нагрузкой и количеством импульсов на шероховатость и микротвердость стали ШХ15. Целью было определение оптимальных параметров обработки, позволяющих получить сочетание наибольшего упрочнения при наименьшем изменении шероховатости. Согласно полученным результатам, после ИПП обработки при определённых параметрах удается добиться повышения микротвердости в 4 раза. Кроме того, при достижении порога плавления шероховатость образца резко возрастает. Также проведен ряд экспериментов по определению влияния числа импульсов на изучаемые характеристики. В ходе облучения ШХ15 несколькими импульсами выяснено, что увеличение количества воздействий на материал провоцирует уменьшение микротвердости ввиду изменения количественного соотношения фаз. Показатель шероховатости изменяется в пределах 10-40 %, при этом колебания значений происходят хаотично.