НОВОСИБИРСК, 12 августа. /ТАСС/. Ученые Новосибирского государственного технического университета (НГТУ) разработали установку для оценки поведения сталей в условиях ударно-усталостного нагружения, где испытали сталь Гадфильда и дисперсионно-твердеющие стали. Об этом ТАСС сообщили в пресс-службе вуза.
Ученые продолжают изучать механизмы изнашивания деталей машин и конструкций, позволяющие находить эффективные решения для повышения износостойкости материалов. В частности, они проверили, как в условиях ударного воздействия ведут себя дисперсионно-твердеющие стали и сталь Гадфильда - один из материалов триботехнического назначения, который широко используется для работы в условиях трения и изнашивания.
"С целью восполнения имеющихся пробелов в информации о поведении высокомарганцовистой стали ученые-материаловеды проверили, как ведет себя сплав в условиях ударного воздействия. Исследования проводились на специальной установке, разработанной профессором кафедры материаловедения в машиностроении доктором технических наук Владимиром Буровым", - сообщили ТАСС в НГТУ.
Основным узлом установки является размещенный на валу барабан с расположенными в его гнездах инденторами - стальными роликами диаметром 32 мм и массой 0,2 кг. Барабан приводится в движение сервоприводом, позволяющим плавно регулировать угловую скорость вращения в диапазоне от 0 до 1500 оборотов в минуту. Инденторы изготовлены из закаленной и низкоотпущенной шарикоподшипниковой стали ШХ 15. В процессе испытаний ролики вращаются относительно своих осей, катятся по поверхностям образцов и изнашивают исследуемые образцы.
Экспериментально показано, что механизм изнашивания образцов из стали Гадфильда с однофазной аустенитной структурой имеет циклический характер. Процесс деградации поверхности включает стадии повышения плотности дислокаций и насыщения деформированного материала кислородом, а также отслоения фрагментов, в результате которого происходит перераспределение нагрузки. Участок поверхности, соответствующий отслоившемуся фрагменту, в течение некоторого времени воспринимает нагрузку в меньшей степени по сравнению со смежными участками, на которых поверхностный слой материала не был удален.
Чередующиеся на поверхности трения выступающие и расположенные на некоторой глубине участки формируют рельеф типа "шахматная доска". Основную нагрузку на этих полях испытывают выступающие участки, в пределах которых отслоения фрагментов поверхностного слоя не произошли. Сейчас ученые разрабатывают новые технические решения по улучшению структуры и повышению комплекса механических свойств сталей конструкционного назначения.