31.01.2025

  Влияние коррозионных повреждений н...

Влияние коррозионных повреждений на усталостную долговечность стали ВНС-5 после ионно-пучковой обработки

Коллективом сотрудников лаборатории материаловедения покрытий и нанотехнологий ИФПМ СО РАН методом ионно-пучковой обработки была модифицирована поверхность образцов, выполненных из конструкционной авиационной стали, с целью повышенной коррозионной стойкости и усталостной долговечности.

Модифицированный слой составил около 200нм, содержание углерода при этом не превысило 10%.

Установлено, что коррозионная стойкость имплантированных образцов, в отличие от необработанных возросла в 3 раза. Плотность тока, рассчитанная из кривых Тафеля, на имплантированных образцах составила 0.222 μА, для подложки –  icorr =0.669μА.

Показано, что в условиях малоцикловой усталости имплантированные образцы с коррозионными повреждениями показывают большее количество циклов до разрушения по сравнению с имплантированными образцами без коррозии, что объясняется поверхностными явлениями, связанными с наличием на поверхности множественных равномерных изъявлений с глубиной не более 50 мкм. При нагрузке не возникает основной крупной трещины, происходит релаксация возникающих мелких трещин между имеющимися язвами, пока глубина лидирующей трещины не превысит среднюю глубину кратеров при увеличении нагрузки. Инициирование трещинообразования возникает на дефектах поверхности – кратерах, и разрушение образца происходит по трещинам, возникшим между кратерами.

Выявлено, что усталостная долговечность имплантированных образцов с предварительными коррозионными повреждениями превышает усталостную долговечность образцов после имплантации без коррозионных повреждений.



Работа выполнена в рамках государственного задания ИФПМ СО РАН, тема номер FWRW-2021-0003. Результаты исследования опубликованы в журнале Russian Physics Journal (Q4): T. Dorofeeva, M. Fedorischeva, M. Kalashnikov, T. Gubaidulina, V. Krasnoveykin, V. Sergeev. Influence of corrosion damage on fatigue life of VNS-5 steel after ion-beam treatment. Russian Physics Journal 2025, 67, 1583–1589. DOI: 10.1007/s11182-024-03285-z

Назад