Актуальные проблемы в машиностроении Том 4 №2 2017

132 / 150

Actual Problems in Machine Building. Vol. 4. N 2. 2017 Materials Science
in Machine Building
____________________________________________________________________
132
УДК 621.762:71
СТРУКТУРА И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
ОБРАБОТАННОЙ ИОНАМИ АЗОТА АУСТЕНИТНОЙ
СТАЛИ 10Х17Н13М2Т
В.А. КУКАРЕКО, доктор физ.-мат. наук, доцент,
(Объединенный институт машиностроения
НАН Беларуси, г. Минск, Беларусь)
Кукареко В.А. – 220072, Республика Беларусь, г. Минск, ул. Академическая, 12,
Государственное научное учреждение "Объединенный институт машиностроения
Национальной академии наук Беларуси",
e-mail:
Исследовано структурно-фазовое состояние аустенитной стали 10Х17Н13М2Т
подвергнутой ионно-лучевому азотированию в диапазоне температур 620-870 К.
Установлено, что ионно-лучевая обработка сталей сопровождается выделением в
поверхностных слоях наноразмерных частиц нитрида хрома CrN и ферромагнитной -фазы,
способствующих существенному упрочнению азотированного слоя и придающих ему
ферромагнитные свойства. Показано, что изменением режимов ионно-лучевого азотирования
можно обеспечить формирование модифицированного слоя с заданной микротвердостью,
износостойкостью и магнитными свойствами.
Ключевые слова: аустенитная сталь, ионно-лучевое азотирование, фазовый состав,
магнитные свойства, микротвердость, износостойкость
Введение
Легирование азотом поверхностных слоев высоколегированных сталей, оказывает
эффективное воздействие на их прочностные и триботехнические характеристики, а также
физико–химические свойства [1]. Новые возможности открывает использование для
азотирования ионно–лучевых технологий с применением ионных пучков высокой плотности
[2]. Одним из наиболее перспективных объектов для ионно–лучевого модифицирования
являются коррозионностойкие аустенитные хромоникелевые стали область применения
которых сдерживается низкими прочностными свойствами сталей. В связи с этим
представляло интерес изучить влияние ионного модифицирования на структуру и свойства
аустенитной стали 10Х17Н13М2Т, обладающей повышенной коррозионной стойкостью и
прочностью по сравнению со стандартной сталью 12Х18Н10Т. Целью данной работы
являлось сравнительное исследование влияния режимов ионно–лучевой обработки
интенсивными пучками ионов азота на структурно–фазовые превращения, триботехнические
и физико–механические свойства поверхностных слоев типичной аустенитной стали
10Х17Н13М2Т (AISI 316Ti).
Материалы и методики исследований
Для исследования была выбрана аустенитная сталь 10Х17Н13М2Т (C-0,08%; Cr-
16,8%; Si-0,42%; Ni-13,6%; Mо-2,8%; Mn-0,2%; Ti-0,7%, Fe-основа, масс.%). Ионно-лучевая