Actual Problems in Machine Building 2016 No. 3

Актуальные проблемы в машиностроении. 2016. №3 Инновационные технологии в машиностроении ____________________________________________________________________ 25 изнашивания и коэффициент трения силумина, подвергнутого ЭПО по режиму №2 (рис. 1, режим 2), возрастают, однако также остаются ниже относительно показателей, зафиксированных для исходного материала (необлученного материала перед усталостными испытаниями) (рис. 1, режим 0). Таким образом, оптимальной обработкой поверхности силумина с точки зрения трибологических испытаний является облучение интенсивным импульсным электронным пучком по режиму №1, при котором интенсивность изнашивания материала снижается в 2,1 раза, а коэффициент трения – в 1,15 раза. 0 1 2 0 3000 6000 9000 12000 15000 V, 10 -6 , мм 3 /Нм режим воздействия 0,0 0,3 0,6 0,9 1,2 1,5  Рис. 1. Значения интенсивности изнашивания V (темные столбики) и величины коэффициента трения µ (светлые столбики) при различных режимах воздействия на силумин: 0 – без облучения после усталостных испытаний (130000 циклов); 1 – ЭПО по режиму №1 и последующие усталостные испытания (132000 циклов); 2 – ЭПО по режиму №2 и последующие усталостные испытания (517000 циклов) Механические свойства образцов после усталостных испытаний изучали, определяя микротвердость и нанотвердость. Профили микротвердости модифицированных образцов приведены на рис. 2. Анализируя результаты, полученные при измерении микротвердости на поперечных шлифах (рис. 2), можно сделать вывод, что ЭПО приводит к формированию в образцах силумина упрочненного поверхностного слоя толщиной ~30 мкм, в котором величина микротвердости в зависимости от режима ЭПО от 2 до 5 раз превышает микротвердость основы. ЭПО по режиму №1 приводит к многократному (в 5,6 раза) увеличению нанотвердости поверхностного слоя при малых нагрузках на индентор (рис.3, а, кривая 1). Увеличение числа циклов усталостного нагружения приводит к снижению нанотвердости поверхностного слоя в  4,5 раза (рис. 3, б, кривая 1). Подобным же образом изменяется и величина модуля Юнга силумина (рис. 3, кривая 2): увеличение числа циклов усталостных испытаний приводит к многократному (в 3…4 раза) снижению модуля Юнга поверхностного слоя материала. Сопоставляя результаты определения твердости материала при различных нагрузках на индентор (микротвердометрия (рис. 2) и нанотвердометрия (рис. 3)), можно отметить явное расхождение (в 1,5-3 раза) в количественных значениях полученных результатов при хорошем их качественном согласии. Это можно объяснить тем, что при наноконтактном взаимодействии вследствие малых (десятки нанометров) размеров отпечатка существенно