Попова Т. В. Вплив ультразвукового ударного оброблення та електроіскрового легування на фізико-механічні властивості та структурний стан сталей 20ГЛ і 15ХСНД

Дисертацію присвячено вивченню закономірностей змінювання фазового та хімічного складу, структури, механічних характеристик та корозійних властивостей низьколегованих конструкційних сталей при комбінованій дії електроіскрового легування (ЕІЛ) та ультразвукового ударного оброблення (УЗУО). На підставі рентгеноструктурних і електронномікроскопічних досліджень встановлено закономірності фазових і структурних перетворень в поверхневих шарах зразків при комбінованому методі оброблення (ЕІЛ з подальшим УЗУО) поверхні низьколегованої конструкційної сталі 20ГЛ, легованої нікелем, хромом і молібденом. Показано, що під час вибору легувальних елементів слід враховувати їх розчинність у залізі, схильність до карбідоутворення та хімічний потенціал, що дозволяє цілеспрямовано впливати на фізико-механічні та антикорозійні характеристики поверхні матеріалу. Досліджено фізико-механічні властивості покриттів на сталі 20ГЛ, отриманих методом ЕІЛ, розроблено методологію поліпшення експлуатаційних властивостей за рахунок формування необхідної структури, мікрорельєфу та мікротвердості після УЗУО, що дозволяє обирати оптимальні режими комбінованого оброблювання та забезпечує найбільш високі показники корозійної стійкості та втомної міцності. Зміцнення поверхневого шару матеріалів пов’язане з одночасним зменшенням шорсткості поверхні та суттєвим подрібненням елементів мікроструктури, які забезпечують зменшення кількості найбільш небезпечних технологічних концентраторів і зростання кількості малопотужних структурних концентраторів у поверхневих шарах, що призводить до зростання втомної міцності та корозійної стійкості. Виконані експериментальні дослідження щодо зміцнення поверхонь литих деталей візка вантажного вагона вказують на доцільність застосування ультразвукового ударного оброблення для покращення їх втомної міцності та довговічності.