Improving the scratch test properties of plasma-nitrided stainless austenitic steel by preliminary nanostructuring frictional treatment

Abstract

The paper studies the effect of nanostructuring deformation surface processing -frictional treatment performed prior to the operation of nitriding in electron beam plasma -on the quality of the surface and tribological properties of the nitrided layer of the AISI 321 chromium-nickel austenitic steel. For the surface layers nitrided in the undeformed coarsecrystalline and nanostructured states, considerable differences in the critical loads and the fracture patterns under scratch testing are observed, despite practically the same microhardness of the nitrided surfaces under study. It is demonstrated that preliminary frictional treatment increases the rupture strength of the nitrided layer under scratch testing and stabilizes the tribological properties of the surface on the macroscopic scale.

Развитие Современных Комбинированных Способов Модифицирования Металлических Поверхностей На Основе Лазерных И Деформационных Наноструктурирующих Технологий

“…Комбинированные наноструктурирующие обработки (фрикционная обработка + отжиг) метастабильной CrNi аустенитной стали обеспечивают дополнительное упрочнение (до 900 HV) α′-мартенсита деформации наноразмерными карбидами хрома Cr 23 C 6 (отжигом при 400-450°С) или формирование высокопрочной (твердостью 630 HV) наноструктуры аустенита в результате деформационного прямого (при фрикционной обработке) γ→α′-и обратного (при нагреве до 650°С) α′→γ-превращений [12,13]. Показана эффективность использования предварительной наноструктурирующей фрикционной обработки для активизации химического модифицирования и улучшения прочностных и трибологических свойств поверхности аустенитной стали при низкотемпературном (350-400 °С) плазменном азотировании [13][14][15].…”