Механизмы формирования упрочненныx слоев при ионно-плазменной обработке аустенитной нержавеющей стали в смеси газов (С, H, N)

Научно-исследовательская работа направлена на решение фундаментальной задачи по установлению основных механизмов формирования упрочненных слоев при ионной обработке металлических материалов и поиск научно-обоснованных способов управления физико-механическими параметрами таких слоев. Ввиду большого числа переменных параметров как самого процесса насыщения (состав газа и концентрации его составляющих, температура насыщения, продолжительность, способ насыщения), так и возможных структурных состояний материала (размер зерна, фазовый состав, субструктура) решение этой фундаментальной проблемы возможно только на основе комплексных фундаментальных исследований закономерностей и механизмов формирования упрочненного слоя. Цель исследования – установление влияния состава насыщающей смеси газов в процессе ионного модифицирования в плазме тлеющего и дугового разрядов на механизмы формирования диффузионных модифицированных слоев, диффузионные параметры, морфологические особенности, фазовый состав и микроструктуру, а также механические свойства стабильной аустенитной нержавеющей стали 01Х17Н13М3. В результате выполнения проекта установлено влияние температуры обработки и химического состава насыщающего газа на механизмы образования упрочненного слоя при модификации поверхности методом ионно-плазменной поверхностной обработки в плазме тлеющего и дугового разрядов в смесях (Ar+C2H2+N2, Ar+N2+H2, N2+H2), выполнена всесторонняя аттестация микроструктуры и фазового состава таких композиционных слоев, сформированных на поверхности образцов аустенитной нержавеющей стали, исследованы механические и трибологические свойства стали в зависимости от состава насыщающего газа и установлена температурная зависимость механизма деформации и разрушения образцов аустенитной стали, подвергнутой ионно-плазменной обработке в зависимости от состава насыщающей среды (Ar+C2H2+N2, Ar+N2+H2, N2+H2).