Actual Problems in Machine Building 2016 No. 3

Актуальные проблемы в машиностроении. 2016. №3 Инновационные технологии в машиностроении ____________________________________________________________________ 23 УДК: 533.9:539.4 ДЕГРАДАЦИЯ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ СИЛУМИНА, ПОДВЕРГНУТОГО ЭЛЕКТРОННО-ПУЧКОВОЙ ОБРАБОТКЕ И МНОГОЦИКЛОВЫМ УСТАЛОСТНЫМ ИСПЫТАНИЯМ * К.В. АКСЁНОВА 1 , аспирант В.Е. ГРОМОВ 1 , доктор физ.-мат наук, профессор С.В. КОНОВАЛОВ 1 , доктор техн. наук, доцент Ю.Ф. ИВАНОВ 2 , доктор физ.-мат наук, профессор ( 1 СибГИУ, г. Новокузнецк, 2 ИСЭ СО РАН, г. Томск) Аксёнова К.В. – 654007, г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42, Сибирский государственный индустриальный университет, e-mail: alsaraeva_kv@physics.sibsiu.ru Методами просвечивающей электронной дифракционной микроскопии выполнен анализ изменения структурно-фазовых состояний и дефектной субструктуры силумина, подвергнутого электронно-пучковой обработке (ЭПО) с последующим усталостным нагружением до разрушения. Установлено, что ЭПО силумина независимо от используемых режимов облучения приводит к формированию в поверхностном слое структуры ячеистой кристаллизации. Изучены трибологические и прочностные свойства поверхности силумина после электронно-пучковой обработки и усталостных испытаний. Выявлено, что многоцикловые усталостные испытания приводят к снижению нанотвердости, увеличению интенсивности изнашивания и коэффициента трения. Показано, что одной из основных причин снижения прочностных и трибологических свойств поверхностного слоя силумина является интенсивная деформация материала, протекающая при многоцикловых усталостных испытаниях и приводящая к разрушению структуры высокоскоростной кристаллизации, сформированной при ЭПО. Ключевые слова: структура, фазовый состав, электронно-пучковая обработка, силумин, усталость, ячеистая кристаллизация. Введение Для повышения механических и эксплуатационных свойств сталей и сплавов в последние годы используются концентрированные потоки энергии [1, 2]. Одним из перспективных методов поверхностного упрочнения металлов и сплавов является электронно-пучковая обработка (ЭПО) [3-5]. В настоящее время ЭПО является уникальным и высокоэффективным инструментом как для исследования физической природы формирования градиентных структурно-фазовых состояний, так и для целенаправленной модификации структуры и свойств силуминов для улучшения их эксплуатационных характеристик [6-9]. * Работа выполнена при поддержке гранта Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых - докторов наук (проект МД-2920.2015.8) и государственного задания № 3.1496.2014/K.