Obrabotka Metallov. 2017 no. 2(75)

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 2 (75) 2017 55 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ УДК 621.785.53:621.787.4 ВЛИЯНИЕ НЕПРЕРЫВНОГО И ГАЗОЦИКЛИЧЕСКОГО ПЛАЗМЕННОГО АЗОТИРОВАНИЯ НА КАЧЕСТВО НАНОСТРУКТУРИРОВАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ АУСТЕНИТНОЙ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ* А.В. МАКАРОВ 1,2 , доктор техн. наук, ст. науч. сотрудник, зав. отделом и лабораторией Н.В. ГАВРИЛОВ 3 , член-корр. РАН, доктор техн. наук, зав. лабораторией Г.В. САМОЙЛОВА 1 , аспирант А.С. МАМАЕВ 3 , канд. техн. наук, науч. сотрудник А.Л. ОСИНЦЕВА 2 , канд. техн. наук, ст. науч. сотрудник Р.А. САВРАЙ 2 , канд. техн. наук, зав. лабораторией ( 1 ИФМ УрО РАН, г. Екатеринбург, 2 ИМАШ УрО РАН, г. Екатеринбург, 3 ИЭФ УрО РАН, г. Екатеринбург ) Поступила 10 марта 2017 Рецензирование 10 апреля 2017 Принята к печати 10 мая 2017 Макаров А.В. – 620990, г. Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, 18, Институт физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН, e-mail: av-mak@yandex.ru Изучено влияние комбинированной обработки, включающей наноструктурирующую фрикционную об- работку скользящим индентором и последующее непрерывное и газоциклическое азотирование в плазме низ- коэнергетического электронного пучка при температурах 450 и 500 °С, на состояние поверхностного слоя аустенитной стали AISI 321 (04Х17Н8Т). Особенностью непрерывного азотирования при высокой плотности потока ионов азота на поверхность и температуре 500 °С диффузионно-активной наноструктурированной поверхности со структурой  ’ мартенсита деформации является интенсивное образование пор и блистеров. Улучшение качества (уменьшение блистеринга, порообразования и шероховатости) азотированной поверх- ности стали, предварительно упрочненной фрикционной обработкой, достигается проведением азотирова- ния в газоциклическом режиме и снижением температуры азотирования от 500 до 450 °С. Однако газоцикли- ческое азотирование обеспечивает меньший уровень упрочнения наноструктурированной поверхности стали по сравнению с непрерывным азотированием. Ключевые слова: аустенитная нержавеющая сталь, фрикционная обработка, электронный пучок, плаз- ма, газоциклическое азотирование, мартенсит деформации, микротвердость, шероховатость, поры. DOI: 10.17212/1994-6309-2017-2-55–66 _______________ * Работа выполнена по теме «Структура» № 01201463331 (проект № 15-9-12-45) при поддержке РФФИ (проект № 15-08-07947). Электронная сканирующая микроскопия, профилометрия и микродюрометрия вы- полнены в ЦКП «Пластометрия» ИМАШ УрО РАН.