ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 28 № 3 2026 278 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ a б Рис. 6. Топография поверхности износа образцов под электронным микроскопом: а – без обработки; б – дробеструйная обработка 30 мин Fig. 6. SEM topography of the worn surfaces: а – untreated; б – after 30-min shot peening treatment что абразивный износ является доминирующим механизмом с минимальной адгезией. Этот переход от адгезионного к абразивному износу как доминирующему механизму демонстрирует, как дробеструйная обработка изменяет характер износа высокомарганцевой стали. Повышенная твердость поверхности, достигаемая в результате дробеструйной обработки, затрудняет пластическую деформацию неровностей поверхности, что приводит к выраженному «вспахивающему эффекту» во время абразивного износа. На рис. 7 представлена трехмерная общая морфология следов износа, наблюдаемая на всех испытанных образцах. Четко видно, что ширина следа износа на необработанном образце значительно больше, чем на образцах, подвергнутых дробеструйной обработке. Профиль поверхности характеризуется сильным перепадом по вершинам и впадинам. Это объясняется тем, что после дробеструйной обработки твердость поверхности образцов быстро возрастает, что затрудняет пластическую деформацию поверхности материала. Однако количественные параметры, такие как глубина износа, не могут быть получены непосредственно из этих исходных морфологических изображений. Для количественного сравнения данные трехмерной морфологии были выровнены с использованием неповрежденной области каждого образца в качестве опорной плоскости. Сравнительный анализ обработанных следов износа представлен на рис. 7, б и рис. 8, б. На рис. 7, а показаны профили износа испытанных образцов. Видно, что необработанный образец демонстрирует наибольшую глубину износа, ширина его следа износа значительно больше, чем у образцов, подвергнутых дробеструйной обработке. Этот результат согласуется с результатами на рис. 8, а. Для образцов, подвергнутых дробеструйной обработке, максимальная глубина износа постепенно уменьшалась с увеличением времени дробеструйной обработки, достигала минимального значения при времени дробеструйной обработки 40 мин, а затем, наоборот, увеличивалась. Максимальная глубина следа износа и потеря объема (т. е. потеря массы) демонстрируют практически идентичную тенденцию, за исключением максимальной глубины следа износа необработанного образца. Хотя необработанный образец имеет максимальные глубины, он также имеет наибольшую потерю объема, что обусловлено большей шириной следа износа. Однако после дробеструйной обработки твердость поверхности материала значительно увеличивается, а потеря объема постепенно уменьшается с увеличением времени дробеструйной обработки. При времени дробеструйной обработки 40 мин потеря объема достигла минимума, а затем, наоборот, увеличилась. Таким образом, в наших испытаниях образец демонстрирует оптимальную износостойкость при времени дробеструйной обработки 40 мин. Выявленный эффект роста требует дополнительного изучения, что мы и сделаем в следующих работах.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1