Obrabotka Metallov 2011 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (53) 2011 72 МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИИ а б Рис. 8 . Зависимости диаметра лунок износа от числа оборотов шарика после электронно-пучковой обработки при τ = 100 ( а ) и 200 ( б ) мкс, N = 10 имп. и q е = 2,0 ( 2 ), 2,5 ( 3 ) и 3,0 ( 4 ) ГВт/м 2 , 1 – поверхность без обработки что промежуточный слой имеет зеренную структуру. В нем на- блюдаются отдельные микро- трещины, располагающиеся по границам зерен. Это может сви- детельствовать об ослаблении границ зерен выделениями бо- ридов, которые обнаруживаются в зоне легирования при рентгено- структурном анализе. При этом отдельные включения структурно- свободного бора, которые наблю- даются в зоне легирования сразу после ЭВЛ [10], после ЭПО от- сутствуют, что свидетельствует о его растворении. В зоне термического влияния в местах бывших колоний перлита, где произошел распад цементитных пластин, наблюдается обра- зование пакетного и пластинчатого мартенсита. Испытания на износостойкость поверхност- ных слоев после комбинированной обработки (рис. 8) показали, что при τ = 100 мкс и N = 10 имп., q е = 2,0 ГВт/м 2 , их износостойкость увеличивает- ся по сравнению с основой при q е = 2,0 в 1,7 раза, а при 2,5 и 3,0 ГВт/м 2 – в 2 раза. При τ = 200 мкс износостойкость поверхности при q е = 2,0, 2,5 и 3,0 ГВт/м 2 увеличивается в 1,7, 1,5 и 1,8 раз со- ответственно, что несколько меньше, чем при τ = 100 мкс. При τ = 200 мкс наблюдается также увеличение размеров частиц продуктов разру- шения, образующихся при истирании поверх- ности, по сравнению с тем, когда τ = 100 мкс а б Рис. 9 . Продукты разрушения при изнашивании поверхности после электронно-пучковой обработки, упрочненной при q е = 2,0 ГВт/м 2 , N = 10 имп.: а – τ = 100 мкс и б – τ = 200 мкс (сканирующая электронная микроскопия) (рис. 9). Это коррелирует с увеличением пара- метров структуры дендритной кристаллизации (см. рис. 2). Сопоставляя эти результаты с данны- ми по микротвердости поверхности легирования после ЭПО [10], можно отметить их прямую кор- реляцию: чем выше микротвердость, тем выше и износостойкость. Таким образом, импульсно-периодическая электронно-пучковая обработка поверхности электровзрывного боромеднения стали 45 при- водит к выравниванию рельефа поверхности зоны легирования и формированию слоистой структуры поверхностных слоев, обладающих повышенной износостойкостью и микротвер- достью. Показано, что увеличение плотности мощности и времени воздействия электронного пучка в исследованном диапазоне параметров воздействия приводят к росту размеров струк-