Actual Problems in Machine Building 2018 Vol. 5 No. 1-2

Актуальные проблемы в машиностроении. Том 5. № 1-2. 2018 Материаловедение в машиностроении ____________________________________________________________________ 139 УДК 531.44:620.179.16 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИЗНОСА СТАЛИ ГАДФИЛЬДА * Д.В. ЛЫЧАГИН 1,2 , доктор физ.-мат. наук, профессор О.С. НОВИЦКАЯ 1,3 , аспирант А.В. ФИЛИППОВ 2 ,3 , кандидат техн. наук ( 1 ТГУ, г. Томск, 2 ТПУ, г. Томск, 3 ИФПМ СО РАН, г. Томск ) Лычагин Д.В. – 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36 Томский государственный университет, e-mail: dvl-tomsk@mail.ru Для системы мониторинга трибосопряжения с использованием сигнала акустической эмиссии (АЭ) необходимо тестирование сигнала в зависимости от особенностей износа. В стали Гадфильда кристаллографическая ориентация влияет на механизм деформации. В работе были установлены различия в поведении трения и износа для сухого трения и параметров сигнала АЭ для случаев скольжения и скольжения с двойникованием. АЭ точно определяет момент перехода трибосопряжения от области приработки к области установившегося трения. Для монокристаллов с ориентацией благоприятной для двойникования наблюдается чередование деформационного упрочнения и активного износа отражающееся на изменении параметров сигнала АЭ. Ключевые слова: трение скольжения, износ, акустическая эмиссия, сталь Гадфильда, монокристалл. Введение Сталь Гадфильда является материалом, обладающим комплексом уникальных свойств: высокая пластичность и износостойкость, интенсивное деформационное упрочнение. В настоящее время существует несколько точек зрения о возможной причине высокой износостойкости стали Гадфильда [1-5]. Вклад в упрочнение стали Гадфильда оказывают атомы внедрения углерода, которые искажают кристаллическую решетку и препятствуют скольжению дислокаций [6]. Кроме этого, они могут образовывать комплексы с атомами марганца [7]. Деформация поверхностного слоя в большой степени зависит от наличия или отсутствия упругих колебаний в трибосопряжении [8] и образования деформационных мезоструктур по механизму ротационной пластичности [9]. В процессе трения в поверхностном слое наблюдается нанокристаллическая структура и микродвойники. Результаты наноиндентирования свидетельствуют, что поверхностный слой является неравновесным после трения и переходит к равновесному спустя 8-12 дней [10]. В поликристаллах изучение деформации осложнено присутствием границ зерен, исходной текстурой поликристаллов и её изменением в ходе деформации. Поэтому представляет интерес исследование деформационных процессов при трении скольжения с использованием монокристаллов [11]. Как показано в работах [12-14], выбором ориентации * Финансирование: Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта №16-08-00377_а. Благодарности: Авторы выражают благодарность своим коллегам д.т.н. ИФПМ СО РАН Е.А. Колубаеву и О.В. Сизовой за помощь в выполнении работы и обсуждении результатов.