Исследования белой зоны

Высокие скорости пластической деформации, деформирование микрообъемов как в холодном, так и в горячем состоянии, высокие скорости нагрева и охлаждения со скоростью много выше критической для мартенситного превращения, баро- и термоциклирование и т. п. способствуют формированию необычных свойств «белой зоны».

Исследования «белой зоны», образующейся на поверхности стали при различных видах внешнего воздействия (при фрикционно-упрочняющей обработке (ФРУО), механоультразвуковой обработке высокоскоростном трении показали, что белые слои обладают высокой прочностью, повышенным сопротивлением разрушению при сжатии, высокой коррозионной стойкостью, усталостной прочностью и износостойкостью в масляной и абразивных средах, а также при сухом трении. Предел прочности при сжатии составляет 1,6-2,6 ГПа в зависимости от исходного состава стали.

Ведущая роль структурных и фазовых превращений в формировании свойств поверхностного слоя в процессе трения особенно ярко проявляется при контактировании стали в вакууме. При контакте ювенальных поверхностей возрастают адгезионное взаимодействие и связанные с ним высокоскоростная деформация и импульсное выделение тепла в тонком поверхностном слое. Это приводит к локальным фазовым и структурным превращениям и способствует образованию в процессе приработки метастабильных вторичных структур, изменяющих прочностные свойства поверхностного слоя. Фрикционное упрочнение поверхностного слоя в результате образования высокотвердых вторичных структур типа «белой зоны» способствует увеличению износостойкости стали при трении в вакууме.