ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 27 № 2 2025 240 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ заключался в обработке поверхности образцов сплава при высокой частоте (ВЧ) ударного воздействия – 21,8 кГц, амплитуде колебаний 6 нм, при этом время воздействия на образцы составляло 5, 10 и 20 мин. Перед проведением ударной обработки поверхность образцов подготавливалась при помощи наждачной бумаги различной зернистости, а также алмазной пасты 1/0. Шероховатость полученных исходных образцов составляла 0,5±0,1 мкм. В процессе ударного воздействия предварительное усилие для всех методов обработки составляло 65 Н, что обусловлено динамическим процессом нагружения. В случае ударной обработки с низкой частотой это позволяет стабильно удерживать инструмент обработки на поверхности обрабатываемого материала. При малых амплитудах колебаний это позволяет создать условия диссипации энергии в зоне контакта инструмента ударной обработки с поверхностью обрабатываемого образца, а также поглощения энергии удара поверхностью образца для обеспечения деформаций поверхности. Структуру и шероховатость поверхности образцов после ударной обработки исследовали методом оптической микроскопии с применением конфокального лазерного сканирующего микроскопа Olympus LEXT OLS4100. Методом оптической микроскопии также производились исследования структуры обработанных сплавов в поперечном сечении. Для этого каждый образец после механо-импульсной обработки подготавливался в сечении, нормальном поверхности обработки, по стандартной методике для металлографических исследований, включающей в себя шлифование на наждачной бумаге (SiC) с зернистостью до P2000, затем следовало финишное полирование на алмазной пасте 1/0. Значения микротвердости обработанной поверхности без предварительной подготовки измеряли на микротвердомере Duramin-5. Фазовый состав обработанных поверхностей образцов без предварительной подготовки определяли с помощью рентгеновского дифрактометра ДРОН-8 с CuKαизлучением. Анализ микронапряжений (II рода) произведен оценкой полной ширины на полувысоте (FWHM) рентгеновского рефлекса (220). Ввиду отсутствия эталонного (в ненапряженном состоянии) образца за исходную точку было взято значение FWHM исходного образца при симметричной геометрии съемки. Истинная FWHM (β) высчитывалась по формуле 2 2 B b β= − , (1) где B – FWHM рефлекса (220) после деформационной обработки; b – FWHM рефлекса (220) исходного образца. Микродеформацию кристаллической решетки (ε) для каждой величины деформации после деформационной обработки определили по формуле Þ 4 tan β ε= Θ, (2) где Θ – угловое положение анализируемого рефлекса (220). Трибологические испытания обработанных поверхностей без предварительной подготовки проводили методом скретч-тестирования на макро-скретч-тестере Revetest-RST с алмазным индентором при постоянной нагрузке 10 Н на протяжении 3 мм (радиус кривизны 200 мкм). Результаты и их обсуждение На рис. 1 представлены оптические изображения поверхностей НЧ-обработанных образцов сплавов ЖС6У. Значения шероховатости литого сплава после НЧ-ударной обработки находятся в диапазоне 2…5 мкм (рис. 1, а–в), в том же диапазоне находится шероховатость поверхности аддитивного сплава (рис. 1, г–е). На рис. 2 представлены оптические изображения поверхности образцов литого и аддитивного сплавов, подвергнутых ВЧ-ударной обработке. На поверхности всех ВЧ-обработанных образцов никелевого сплава наблюдали образование дополнительного слоя, морфология которого в зависимости от времени ударного воздействия различалась. Шероховатость поверхности литых образцов после ВЧ-обработки составила примерно 2 мкм (рис. 2, а–в). На рис. 3 представлены микроструктуры литого (рис. 3, а, в, д) и аддитивно-полученного (рис. 3, б, г, е) сплава ЖС6У в поперечном сечении после НЧ-механо-импульсных обработок. Анализ металлографических изображений показал, что степень пластической деформации
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1