Исследование эволюции структуры металлов и сплавов в условиях трения с применением синхротронного излучения

В ходе выполнения научно-исследовательской работы разработан подход к изучению структурно-фазовых преобразований в металлических материалах, который заключается в operando-контроле с использованием дифракции синхротронного рентгеновского излучения. С целью обработки больших объемов экспериментально полученных данных дифракции и определения динамики изменения микроструктурных параметров разработаны программы с использованием языка программирования Python. Проведены серии триботехнических испытаний, выявлены особенности строения рабочей поверхности сплавов, проанализирован процесс структурной эволюции на основании совокупности дифракционных operando-исследований и классических методов анализа. Показано, что фрикционное воздействие приводит к изменению концентрации дефектов кристаллической решетки, при этом скорость их накопления зависит от особенностей структурных превращений в материалах. Представлены результаты operando эксперимента с использованием дифракции синхротронного излучения, направленных на изучение особенностей структурных преобразований сталей 45 и 40Х в условиях трения. Рассмотрена зависимость фрикционного нагружения на изменение химических неоднородностей мартенсита и проведен анализ влияния этого явления на дефектность кристаллической решетки мартенсита. Показано, что взаимодействие пары «ВК20 – сталь 45» в заданных условиях приводит к окислению железоуглеродистого сплава и, таким образом, способствует установлению режима устойчивого изнашивания.