Formation of residual stresses during discontinuous friction treatment

The tool with grooves on its working surface is used to improve the properties of the strengthened layer. This allows us to reduce the structure's grain size and increase the thickness of the layer and its hardness. Mineral oil and mineral oil with active additives containing polymers are used as a technological medium during friction treatment. It is shown that the technological medium used during the friction treatment affects the nature of the residual stresses’ distribution. Thus, when using mineral oil with active additives containing polymers, residual compressive stresses are more significant in magnitude and depth than when treating mineral oil. The nature of the residual stresses diagram depends on the treated surface’ shape. After friction treatment of cylindrical surfaces, the highest compressive stresses near the treated surface decreases with depth. And after friction treatment of flat surfaces near the treated surface, the compressive stresses are small. They increase with depth, pass through the maximum, and then decrease to the original values. The technological medium used during friction treatment affects residual stresses in the grains and in the crystal lattice

Current sheath studies by magnetic probes on plasma focus PF-400

The time resolved studies of the current sheath formation in a plasma focus discharge of Filippov type with energy stored in capacitors 60 kJ and maximum current 0.9 MA are presented. The current data received by two magnetic probes placed at radii 15 cm and 20 cm were compared with the total current detected by Rogovsky loop. It was found out in discharges with low neutron yield the formation of the extra current sheathes following one after another in 1-th, 2-th and even 3-th half-period of discharge. The single current sheath was observed in the discharges with the high neutron yield. The absolute current measurements showed that the whole discharge current goes throw paraxial area r < 15 cm during the phase of radial implosion, but at the instant of the peculiarity on the current derivative it is no more then half of value of total current. The value of the pinch current remains under the question.Проведено дослідження струмової оболонки плазмового фокуса філіпповського типу з енергетикою 60 кДж та максимальним струмом 0.9 МА. В експерименті порівнювались одночасні покази повного струму розряду від пояса Роговського й струмів, які реєструються двома магнітними зондами всередині приосьової області R < 20 см й R < 15 см. Спостережено наявність других й третіх струмових оболонок, наступних за першою, у пострілах з низьким нейтронним виходом. За умови нормального виходу існує тільки одна струмова оболонка. Абсолютні струмові виміри показали, що під час проходження зондів струмовою оболонкою загальний струм розряду співпадає зі струмом, що протікає у ній, але в момент особливості його величина усередині R<15см у 2-3 рази менше за повний струм за період усіх пострілів. Спостережені вихрові тороїд альні струми в остаточному газі, який оточує пінч.Проведены исследования токовой оболочки плазменного фокуса филипповского типа с энергетикой 60 кДж и максимальным током 0.9 МА. В эксперименте сравнивались одновременные показания полного тока разряда с пояса Роговского и токов, регистрируемых двумя магнитными зондами внутри приосевой области R < 20 см и R < 15 см. Обнаружено существование вторых и третьих токовых оболочек, следующих за первой, в выстрелах с низким нейтронным выходом. При нормальном выходе существует только одна токовая оболочка. Абсолютные токовые измерения показали, что во время прохождения зондов токовой оболочкой полный ток разряда совпадает с током, текущим в ней, но в момент особенности его значение внутри R<15см в 2-3раза меньше полного тока во всех выстрелах. Обнаружены вихревые тороидальные токи в остаточном газе, окружающем пинч

Wpływ utwardzonych warstw nanokrystalicznych na odporność na zużycie żeliwa podczas tarcia w środku olejowo-ściernym

Friction hardening is one of the surface hardening methods with the use of highly concentrated energy sources. In the “tool-treated surface” contact area, the surface layer of a metal is heated at a very high rate to phase transition temperatures, and then it is cooled at a high rate, which results in the formation of hardened nanocrystalline layers. The studies carried out have shown that a hardened nanocrystalline layer is formed in the surface layer in the course of friction hardening of cast-iron (EN-GJL-200) components. The layer thickness is 90–120 μm, and the microhardness is 7–8 GPa. Grain size of the hardened surface layer was equal to 20–40 nm near the treated surface. It is shown that the hardened layer significantly increases the serviceability of the pair “grey cast iron-grey cast iron” during sliding friction in the lubricated-abrasive medium. When increasing the unit load from 2 to 6 MPa, the wear rate of the hardened pair decreased by 2.6–4.2 times in comparison with an unhardened pair. Only one component of the friction pair was hardened.Utwardzanie tarciowe stanowi metodę umacniania z użyciem wysoko skoncentrowanych źródeł energii. W strefie styku narzędzia i powierzchni obrabianej warstwa wierzchnia jest podgrzewana z dużą prędkością (105–106 K/s) do temperatury zmian fazowych, a następnie jest schładzana z dużą prędkością (104–105 K/s), co wpływa na powstanie utwardzonych warstw nanokrystalicznych. Przeprowadzane badania doświadczalne wykazały, że w procesie utwardzania tarciowego części żeliwnych w warstwie wierzchniej formowana jest warstwa umocniona o strukturze nanokrystalicznej (warstwa biała). Uzyskana grubość warstwy wynosiła 90–120 μm, a mikrotwardość – 7–8 GPa, natomiast wielkość ziaren utwardzanej warstwy wierzchnej wynosiła 20–40 nm w pobliżu powierzchni obrabianej. Wykazano, że utwardzona warstwa znacznie zmnięsza intensywność zużycia podczas tarcia ślizgowego pary żeliwo szare–żeliwo szare pracujące w środku olejowo-ściernym. Utwardzona warstwa występowała tylko na jednej części współpracującej pary tarcia. W związku z tym intensywność zużywania pary utwardzonej przy zwiększaniu nacisku powierzchniowego od 2 MPa do 6 MPa zmniejszyła się o 2,6–4,2 razy w porównaniu z parą nieutwardzoną

Analiza składowych siły tarcia narzędzie-część w procesie wzmacniania powierzchni płaskich elementów stalowych

W pracy przedstawiono analizę wyników pomiaru składowych siły tarcia przy umacnianiu powierzchni płaskich elementów stalowych. Wykazano, że zwiększenie wartości parametrów procesu obróbki stali (prędkości przemieszczenia stołu obrabiarki, posuwu) zwiększa składowe siły tarcia w strefie kontaktu narzędzia z powierzchnią obrabianą. Wprowadzenie do procesu narzędzi z rowkami poprzecznymi na ich części roboczej powoduje zmniejszenie wartości składowych siły tarcia w porównaniu z narzędziami o gładkiej części roboczej