ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 24 № 1 2022 6 ТЕХНОЛОГИЯ Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2022 Том 24 № 1 с. 6–22 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2022-24.1-6-22 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov Влияние нормальной силы на сглаживание и упрочнение поверхностного слоя стали 03Х16Н15М3Т1 при сухом алмазном выглаживании сферическим индентором Виктор Кузнецов 1, 2, 3, a,*, Алексей Макаров 1, b, Андрей Скоробогатов 3, c, Полина Скорынина 4, d, Сергей Лучко 1, e, Виталий Сирош 1, f, Николай Чекан5, g 1 Институт физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН, ул. С. Ковалевской, 18, г. Екатеринбург, 620108, Россия 2 Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, ул. Мира, 19, г. Екатеринбург, 620002, Россия 3 ФГБУ «НМИЦ ТО им. академика Г.А. Илизарова» Минздрава России, ул. М. Ульяновой, 6, г. Курган, 640014, Россия 4 Институт машиноведения УрО РАН, ул. Комсомольская, 34, г. Екатеринбург, 620049, Россия 5 Физико-технический институт НАН Беларуси, ул. Академика Купревича, 10, г. Минск, 220141, Беларусь a https://orcid.org/0000-0001-8949-6345, wpkuzn@mail.ru, b https://orcid.org/0000-0002-2228-0643, avm@imp.uran.ru, с https://orcid.org/0000-0001-7447-1962, ufo2log@gmail.com, d https://orcid.org/0000-0002-8904-7600, polina.skorynina@mail.ru, e https://orcid.org/0000-0002-2368-0913, serojaluchko@gmail.com, f https://orcid.org/0000-0002-8180-9543, sirosh.imp@yandex.ru, g https://orcid.org/0000-0002-3339-9922, chekan@phti.by ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 621.787.4 История статьи: Поступила: 15 декабря 2021 Рецензирование: 3 января 2022 Принята к печати: 15 января 2022 Доступно онлайн: 15 марта 2022 Ключевые слова: Аустенитная сталь Чистовое точение Алмазное выглаживание Сила выглаживания Шероховатость Микротвердость Финансирование: Работа выполнена при поддержке РФФИ и БРФФИ (проект № 20-5800057) и в рамках государственных заданий ИФМ УрО РАН по теме № АААА-А18-118020190116-6 и ИМАШ УрО РАН по теме № АААА-А18-118020790148-1. Благодарности: Исследования частично выполнены на оборудовании ЦКП «Структура, механические и физические свойства материалов». АННОТАЦИЯ Введение. Скользящее выглаживание позволяет минимизировать шероховатость и упрочнить поверхность сталей. Формируемые качество поверхности и прочностные характеристики поверхностного слоя определяются скоростью, силой и подачей выглаживания. Из-за опасности микроразрушений поверхности при выглаживании возникает проблема точного назначения нормальной силы при заданной подаче. Цель работы – изучение влияния нормальной силы при сухом алмазном выглаживании сферическим индентором на сглаживание микропрофиля поверхности и деформационное упрочнение поверхностного слоя аустенитной стали 03Х16Н15М3Т1. Методы исследования. Профилометрия, сканирующая электронная микроскопия, микродюрометрия. Результаты и обсуждение. В результате сухого выглаживания деформационно-стабильной аустенитной стали 03Х16Н15М3Т1 сферическим индентором с радиусом 2 мм из природного алмаза при скорости скольжения 10 м/мин и подаче 0,025 мм/об установлено, что в исследованном диапазоне изменения нормальной силы выглаживания 100…200 Н величина коэффициента сглаживания исходного микропрофиля поверхности стали после чистового точения составляет 79…90 %. Наибольшее сглаживание с уменьшением среднего параметра шероховатости Ra от 1,0 до 0,1 мкм достигается при силе 150 Н. При алмазном выглаживании обеспечивается упрочнение исходной (после точения) поверхности на 15…43 % (до 382…444 HV), по мере увеличения силы выглаживания от 100 до 175 Н происходит немонотонное повышение средней микротвердости от 409 до 444 HV 0,05. Выглаживание с нагрузкой 175 Н формирует градиентно-упрочненный слой толщиной 300…350 мкм с появлением на поверхности отдельных микроразрушений в виде наплывов и микротрещин, максимальное упрочнение обусловлено формированием сильно диспергированного поверхностного слоя толщиной 30…40 мкм со структурой высокодисперсного аустенита и соответствующей активизацией зернограничного и дислокационного механизмов упрочнения. Результаты могут быть использованы при выборе параметров алмазного выглаживания деталей из коррозионно-стойких аустенитных сталей по критериям получения низкой шероховатости поверхности без существенных микроразрушений и эффективного деформационного упрочнения поверхностного слоя. Для цитирования: Влияние нормальной силы на сглаживание и упрочнение поверхностного слоя стали 03Х16Н15М3Т1 при сухом алмазном выглаживании сферическим индентором / В.П. Кузнецов, А.В. Макаров, А.С. Скоробогатов, П.А. Скорынина, С.Н. Лучко, В.А. Сирош, Н.М. Чекан // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2022. – Т. 24, № 1. – С. 6–22. – DOI: 10.17212/1994-6309-2022-24.1-6-22. ______ *Адрес для переписки Кузнецов Виктор Павлович, д.т.н., профессор Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, ул. Мира, 19, 620002, г. Екатеринбург, Россия Тел.: 8 (982) 422-17-77, e-mail: wpkuzn@mail.ru
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1