Повышение надежности и долговечности машин и механизмов 1 федеральное государственное бюджетное

Рис. 1. 
Результаты определения твердости поверхности образцов до и после обработки 
 
Как показали проведенные исследования, после холодной газодинамической 
обработки повышается твердость поверхности образцов на 18,5%.
0
50
100
150
200
250
300
до обработки 
после обработки 
Т
ве
рдо
ст
ь, 
HV
10/10

---

Проблемы износа в машинах и механизмах 
________________________________________________________________________________ 
449 
Это связано с тем, что частицы оксида алюминия, являющимися тугоплавкими 
и обладающими высокими прочностными характеристиками, двигаясь со сверхзвуко-
вой скоростью, получают высокую кинетическую энергию и, ударяясь о поверхность 
образца, приводят к пластической деформации поверхностного слоя последнего. При 
этом поверхностная деформация приводит к повышению плотности дислокации в 
упрочненном слое и измельчении субструктуры.
В результате этого образуется более развитая поверхность с новым микропро-
филем, т.е. изменяется шероховатость.
На рисунке 2 представлены фотографии поверхности образцов до и после обра-
ботки. 
а)
б)
Рис. 2. 
Фотографии поверхности образцов до и после обработки (увеличение х125 раз): 
а) до обработки, б) после обработки 
На рис. 2 явно видны следы воздействия частиц Al
2
O
3
на поверхность образца 
после холодной газодинамической обработки. При этом закрепления частиц на по-
верхности и образования металлокерамического слоя при исследованном режиме об-
работки обнаружено не было. 
В процессе обработки не обнаружено и перенаклепа поверхности, сопровож-
дающегося разрушением кристаллической решетки поверхностного слоя и приводя-
щего к отслаиванию частиц металла на поверхности образца. 
Известно, что износостойкость трущихся деталей во многом определяется 
прочностью их поверхностного слоя [4].
Повышенная микротвердость оказывает непосредственное влияния на сниже-
ние интенсивности изнашивания [5]. 
При увеличении твердости и прочности сопрягаемых тел уменьшаются глубина 
относительного внедрения и число контактирующих неровностей [6]. 
Следовательно, изменение шероховатости поверхности и повышение твердости 
поверхностного слоя приводят к повышению его износостойкости. 
Авторами был проведен ряд исследований по определению износостойкости 
образцов в условиях абразивного изнашивания о незакрепленный абразив. 

---

НАДЕЖНОСТЬ И ДОЛГОВЕЧНОСТЬ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ 
________________________________________________________________________________ 
450 
Результаты проведенных исследований показали, что интенсивность изнаши-
вания образца после обработки снижается на 20-30% по сравнению с необработанным 
в зависимости от скорости скольжения. 
Таким образом, упрочнение поверхности с помощью холодной газодинамиче-
ской обработки является эффективным способом упрочнения деталей из высокоугле-
родистых легированных сталей, работающих в условиях абразивного изнашивания.