В процессе изнашивания при трении скольжения, когда реализуются усталостное, коррозионное, адгезионное, эрозионное или другие виды поверхностных повреждений, важную роль играют структура и физико-механический комплекс свойств тонкого приповерхностного слоя материала, от которых зависит характер формирующихся при трении динамических структур, механизмы разрушения и кинетика изнашивания [1–10]. По данным [3, 5, 6], 85…90% машин выходят из строя по причине износа деталей, хотя за последние годы использование эффекта безызносности значительно расширилось.
Было разработано и исследовано большое количество методов повышения износостойкости. Большой вклад внесли Арзамасов В.Б., Аскинази Б.М., Герасимов С.А., Григорьянц А. Г., Шиганов И.Н., Лахтин Ю.М., Кудрявцев Н. Т., Рыжов М.Н., Сидорин И.И. и др.
Классифицируя все способы, позволяющие увеличить износостойкость, их можно разделить на несколько больших групп — упрочняющая обработка, отделочная обработка, комбинированная обработка. В основу классификации методов положено различие физических, физико-технических, химических процессов (рис. 9).
При эксплуатации машин и механизмов, содержащих пары трения, возникает их износ и снижение усталостной прочности. Из-за этого у многих низкий ресурс работы. Одним из решений повышения износостойкости является применение термической и химикотермической обработки [1, 7]. Рассмотрим основные методы ХТО.
Цементация. По данным работ [7, 8], как в отечественной, так и в зарубежной практике принята поверхностная твердость цементированного слоя в пределах HRC 59…64. Однако не всегда максимальной твердости соответствует наибольшая износостойкость [5, 6, 7]. Котов О.Р. [4, 5] показал, что износостойкость цементированных роликов увеличивается при снижении твердости с HRC 62 до HRC 50. Аналогичные результаты получены в работе [2]. Любарский И.М. [5], исследуя износ и контактную прочность роликов из стали 18Х2Н4ВА, установил снижение износостойкости при понижении твердости (до HRC 54).