Actual Problems in Machine Building 2017 Vol. 4 No. 2

Actual Problems in Machine Building. Vol. 4. N 2. 2017 Materials Science in Machine Building ____________________________________________________________________ 136 без смазочного материала (рисунок 5). При переходе к более высоким температурам ионной обработки (690 К) и возрастании толщины модифицированного слоя (h  7 мкм) износостойкость покрытий на начальных стадиях испытаний весьма существенно возрастает и достигает уровня I q  8,7  10 -3 мг/м. Наиболее высокие характеристики износостойкости для имплантированной стали достигаются после ее обработки при 720…870 К (рисунок 5). В случае указанных режимов обработки интенсивность изнашивания стали снижается до уровня I q  1,3-1,4  10 -3 мг/м, а коэффициент трения составляет f=1,0-1,2. При этом износостойкость модифицированной азотом стали возрастает до  18-20 раз. Высокая износостойкость поверхностных слоев обработанного при 720…870 К сплава сохраняется на весь период испытаний (рисунок 5), что связано с относительно большой глубиной модифицированного слоя (рисунок 1). 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 0 5 10 15 20 25 30 9 876 5 4 3 2 L, м  Q, мг 1 Рис. 5. Зависимость интенсивности весового изнашивания I Q от пути трения L стали 10Х17Н13М2Т, обработанной ионами азота по различным режимам: 1 – исходное состояние; 2 – обработка N + при 620 К ; 3 – то же при 670 К ; 4 – то же при 690 К ; 5 – то же при 720 К ; 6 – то же при 740 К; 7 - то же при 770 К; 8 -то же при 820 К; 9-то же при 870 К (трение без смазки; p a =1 МПа) Выводы Ионно-лучевое азотирование аустенитной нержавеющей стали 10Х17Н13М2Т сопровождается выделением в ее поверхностных слоях наноразмерных частиц нитрида хрома и ферромагнитной  -фазы, способствующих существенному упрочнению азотированного слоя и придающих ему ферромагнитные свойства. Изменением режимов ионно-лучевого азотирования можно обеспечить формирование модифицированного слоя с заданной микротвердостью, износостойкостью и магнитными свойствами. Оптимальными температурами ионно-лучевого азотирования для достижения максимально высокой микротвердости поверхности стали 10Х17Н13М2Т являются 720-770 К. Максимальная магнитная проницаемость азотированного слоя стали достигается после обработки при 670- 720 К, а коэрцитивная сила – после обработки стали при 770-820 К. Наиболее высокий уровень износостойкости поверхностных слоев модифицированной ионами азота стали 10Х17Н13М2Т достигается в результате обработки при 720-870 К.