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 химико-термической 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 18×2Н4ВА, установил снижение износостойкости при понижении твердости (до HRC 54).