Изменение триболого - реологических свойств стали при повторно - циклическом трении с учетом эффекта баушингера Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2017, № 2 6 Шевеля В.В., *, ** Купец Б., * Калда Г.С., ** Соколан Ю.С. ** * Жешувская политехника, г. Жешув, Польша, ** Хмельницкий национальный университет, г. Хмельницкий, Украина E-mail: shevelya@prz.edu.pl ИЗМЕНЕНИЕ ТРИБОЛОГО - РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СТАЛИ ПРИ ПОВТОРНО - ЦИКЛИЧЕСКОМ ТРЕНИИ С УЧЕТОМ ЭФФЕКТА БАУШИНГЕРА УДК 621.891 При оценке эффективности поверхностного термического упрочнения малоуглеродистой стали электроду- говой обработкой иcследовались изменения склерометрических показателей и акустическо-эмисионной активности зоны трения в условиях повторно - однонаправленного и циклически-реверсивного скрэтч - тестирования в связи с влиянием контактной нагрузки. При реверсивном трении экспериментально установлен трибологический аналог эф- фекта Баушингера, степень проявления которого зависит от структурного состояния стали, контактной нагрузки, глубины контролируемого слоя и количества циклов фрикционного нагружения. Ключевые слова: склерометрирование, скрэтч - анализ, износостойкость, сила трения, акустическая эмиссия, эффект Баушингера, термическое упрочнение, дислокации. Введение Для эффективного использования стали в узлах трения необходима информация о прочности, вязкоупругих свойствах поверхностных слоев и механизмах структурной перестройки, влияющих на формирование деформационных и адгезионных связей в процессе контактного взаимодействия. Такая возможность, в частности, открывается при проведении склерометрических исследований поверхностей (скрэтч-анализе) с одновременным использованием датчиков акустической эмиссии, регистрирующих упругие механические волны, возникающие при фрикционном взаимодействии индентора с изучаемой поверхностью[1 - 4]. При умеренных нагрузках на сканирующий индентор, особенно после механическо- го упрочнения металла в зоне трения после первого цикла нагружения (при повторном склерометрирова- нии), изменения трибологических и реологических показателей моделируют локальные процессы, со- провождающие контактное взаимодействие при традиционном трении скольжения, абразивном изнаши- вании и финишной обработке. Ранее [3, 4] метод оценки склерометрических параметров и акустико - эмиссионной активности стали был применен в исследовании эффективности поверхностного термического упрочнения при ло- кальном оплавлении металла плазмой електрической дуги с последующей его быстрой кристаллизацией. При этом проводилось однократное скрэтч-тестирование упрочненных поверхностей. Представляло теоретический и практический интерес исследовать триболого - реологические свойства стали при многократном циклическом склерометрировании с целью выяснения отличий в мик- ромеханизмах контактного взаимодействия при повторно-однонаправленном и циклически - реверсив- ном трении. Реверсивность трения является одним из важных факторов, влиящих на надежность машин. При реверсивном трении в поверхностных слоях металла формируется значительно более высокая плот- ность дислокаций и происходит разупрочнение, что приводит к повышенному, по сравнению с односто- ронним трением, износу [5]. При этом было высказано предположение о возможном проявлении при ре- версивном трении эффекта Баушингера, подобного знакопеременному объемному нагружению. Однако прямого экспериментального подтверждения этого не было. Материал и методика исследований Исследовалась малоуглеродистая сталь 20 в форме плиток (200 × 50 × 10 мм), на поверхности которых плазмой электрической дуги осуществлялось зональное оплавление в защитной атмосфере ар- гона с применением неплавящегося вольфрамового электрода [4]. Сила тока дуги I = 100 А, скорость ее перемещения vе = 60 см/мин. Исследуемая плитка-образец являлась составной частью проточного кало- риметра, благодаря чему ее нижняя поверхность охлаждалась потоком воды, обеспечивая ускоренную кристаллизацию оплавленных зон. При этом формировалась феррито - бейнитная ориентированная структура. Трибологические и реологические свойства поверхностных слоев, а также их акустико- эмиссионная активность исследовались на скрэтч-трибометре RST (Revetest Scratch Tester) фирмы CSM Instruments (Швейцария). Принцип проведения скрэтч-тестирования описан ранее [3]. Исследовались Изменение триболого - реологических свойств стали при повторно - циклическом трении с учетом эффекта баушингера Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2017, № 2 7 шлифы, выполненные на оплавленных поверхностях. Склерометрирование коническим алмазным инден- тором Роквелла осуществлялось поперек полос оплавления [4]. Скрэтч-тестирование проводилось при двух многоцикловых режимах: повторно- однонаправленном и циклически-реверсивном. При заданных скорости и нагрузке сканирования регист- рировались склерометрические сила и коэффициент трения, текущая и остаточная глубины внедрения индентора, уровень акустической эмиссии. На первом режиме в каждом цикле оценивался реологический микропоказатель упругого последействия по формуле: %100   P RP S , (1) где P и R – соответственно, текущая (в процесе сканирования) и остаточная (после нагружения) глубины внедрения индентора. База сканирования составляла 7 - 8 мм, в которую входили собственно зона упрочнения (шириной около 5 мм) и прилегающие неупрочненные области. Результаты исследования и их обсуждение Повторно - однонаправленное трение. Ранее [3, 4] было установлено, что на показатели одно- кратного скрэтч-тестирования с регистрацией акустической эмиссии влияют скорость сканирования изу- чаемой поверхности и нагрузка на индентор. Это подтверждают и данные, приведенные на рис. 1 и 2, ко- торые иллюстрируют различия результатов циклического повторно-однонаправленного склерометриро- вания зоны упрочнения при двух скоростях (vS = 5, 30 мм/мин; FN = 10 Н). а б в г Рис. 1 – Изменение показателей скрэтч - тестированя зоны упрочнения при повторно - однонаправленном трении (FN = 10 Н, vS = 5 мм/мин); а÷г – соответственно, номера циклов: N = 1, 2, 4, 6 цикл. (FN – нормальная нагрузка на индентор, Н; Ft – сила трения, Н; µ – коэффициент трения; P, R – соответственно, текущая и остаточная глубины внедрения индентора, мкм; A –акустическая эмиссия, %) Видно, что при меньшей скорости сканирования vS = 5 мм/мин (рис. 1) в первом и во втором цик- лах нагружения акустическая эмиссия не регистрируется, а первые акустические импульсы появляются лишь начиная с третьего - четвертого цикла. Повышение скорости скрэтч - тестирования до 30 мм/мин Изменение триболого - реологических свойств стали при повторно - циклическом трении с учетом эффекта баушингера Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2017, № 2 8 (рис. 2) вызывает появление акустической эмиссии уже в первом цикле нагружения с последующим рос- том ее интенсивности по мере увеличения числа циклов. Сводные данные изменения триболого - реологичиских показателей стали в зоне термического упрочнения и за ее пределами в процессе повторно-однонаправленного трения (FN = 10 Н; vS = 30 мм/мин) приведены на рис. 3. Судя по скорости прироста суммарной глубины внедрения индентора WO RR  , по мере циклического нагружения (рис. 3, а), более высокая (почти в 3 раза) износостойкость упрочненной стали по сравнению с исходным состоянием сохраняется на всем протяжении испытаний ( WO RR   3 ). а б в г Рис. 2 – Изменение показателей скрэтч-тестированя зоны упрочнения при повышенной скорости трения (FN = 10 Н, vS = 30 мм/мин); а÷г – соответственно, номера циклов: N = 1, 2, 4, 6 цикл. Обозначения те же, что и на рис.1 а б Рис. 3 – Влияние количества циклов повторно - однонаправленного трения (FN = 10 Н, vS = 30 мм/мин) на: а – суммарную остаточную глубину внедрения индентора ( WO RR  , ) и силу трения ( W t O t FF , ); б – показатели акустической эмиссии (Ао, АW) и упругого последействия ( SO, SW) Индексы W и O отвечают, соответственно, исходному и упрочненному состояниям стали Изменение триболого - реологических свойств стали при повторно - циклическом трении с учетом эффекта баушингера Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2017, № 2 9 В первых циклах сканирования сила трения в упрочненной зоне в 2 - 2,5 раза меньше силы тре- ния за пределами этой зоны (рис. 3, а). С ростом количества циклов повторного нагружения сила трения в обеих областях уменьшается, но для упрочненной зоны этот показатель значительно ниже и ведет себя более стабильно. С каждым новым циклом погружения индентора (на 1,5 - 2 мкм) увеличивается пло- щадь контакта сопряжения с конической поверхностью индентора, что должно сопровождаться сниже- нием контактного давления. В сочетании с механическим упрочнением стали это приводит к наблюдае- мому снижению силы трения. Процессы контактного взаимодействия стабилизируются после третьего прямого цикла. Мощность акустической эмиссии, активированной трением (рис. 3, б), уже с первых циклов на- гружения в упрочненной зоне значительно превышает акустическую активность области, не подвергав- шейся термическому упрочнению (Ао >> АW). Это является следствием более высокой релаксационной способности упрочненной стали, о чем дополнительно свидетельствует и более существенный рост в процессе контактного нагружения показателя упругого последействия (SO >> SW). Известно [2, 6, 7], что основными источниками акустической эмиссии при деформировании ме- таллов являются дислокации, движущиеся с большими ускорениями после их отрыва от точек закрепле- ния или после преодоления препятствий. Акустический эффект имеет место и при выходе дислокаций на поверхность кристаллов или при их аннигиляции. При этом происходит динамическая локальная пере- стройка структуры, сопровождающаяся релаксацией внутренних напряжений с высвобождением энергии в виде упругих акустических волн. Энергия акустических сигналов пропорциональна кинетической энер- гии дислокаций, а количество импульсов акустической эмиссии пропорционально плотности подвижных дислокаций. При значительной пластической деформации металла из-за роста общей плотности дисло- каций снижается их подвижность и кинетическая энергия. Поэтому при нагружении металла выше пре- дела текучести обычно уровень акустической эмиссии резко падает [2, 3]. Акустико - эмиссионная ак- тивность тем больше, чем меньше степень пластической деформации и ниже пластические свойства ста- ли, когда деформация материала осуществляется меньшим количеством дислокаций, но имеющих высо- кую скорость движения и кинетическую энергию. Скорость дислокаций в пластичной стали из-за высо- кой их плотности будет меньше, что резко понижает амплитуду и количество импульсов акустической эмиссии. На рис. 4 приведены примеры изменения склерометрических показателей в процессе контактно- го нагружения при более высокой нагрузке на индентор (FN = 20 Н). В отличие от данных, представлен- ных на рис. 2, акустиком-мэмиссионная активность в этом случае начинает проявляться только со второ- го цикла нагружения с последующим повышением ее уровня по мере роста числа циклов. а б в г Рис. 4 – Изменение склерометрических показателей зоны упрочнения при повышенной нагрузке трения (FN = 20 Н, vS = 30 мм/мин); а÷г – соответственно, номера циклов: N = 1, 2, 4, 6 цикл Изменение триболого - реологических свойств стали при повторно - циклическом трении с учетом эффекта баушингера Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2017, № 2 10 Согласно обобщенным данным, приведенным на рис. 5, термическое упрочнение стали и при более тяжелом режиме трения обеспечивает почти трехкратное повышение износостойкости. а б Рис. 5 – Влияние количества циклов повторно-однонаправленного трения (FN = 20 Н, vS = 30 мм/мин) на: а – суммарную остаточную глубину внедрения индентора ( WO RR  , ) и силу трения ( W t O t FF , ); б – показатели упругого последействия (SO, SW) и акустической эмиссии (Ао, АW) Кроме первого цикла нагружения, общие закономерности изменения склерометрических показа- телей подобны результатам, полученным при FN = 10 Н (рис. 3). Отсутствие акустической эмиссии в пер- вом цикле нагружения обусловлено большой пластической деформацией, вызываемой более глубоким внедрением и тангенциальным перемещением индентора, когда из-за высокой плотности дислокаций за- трудняется их перемещение и блокируется работа источников дислокаций. В дальнейшем уже сканиру- ется металл, претерпевший механическое упрочнение. Циклически - реверсивное трение. На рис. 6 показаны примеры скрэтч-анализа при цикличе- ски-реверсивном сканировании образцов как непосредственно в зоне упрочнения, так и в неупрочненных областях, к ней прилегающих. Нечетные проходы индентора по одной и той же трассе будем считать прямыми циклами, а четные (при реверсе) – обратными. а б в г Рис. 6 – Изменение склерометрических показателей зоны упрочнения при циклически - реверсивном трении (FN = 10 Н, vS = 30 мм/мин); а÷г –соответственно, номера циклов: N = 1, 2, 9, 10 цикл Изменение триболого - реологических свойств стали при повторно - циклическом трении с учетом эффекта баушингера Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2017, № 2 11 Примечательно, что акустико-эмиссионная активность упрочненной зоны изменяется цикличе- ски в процессе реверсивного трения: мощность акустических импульсов всегда выше в нечетных (пря- мых) циклах сканирования и существенно ниже в четных (обратных) циклах (рис. 7,а). От первого до де- сятого цикла это соотношение уровней акустической активности сохраняется практически неизменным. Рис. 7 – Влияние количества циклов реверсивного трения (FN = 10 Н, vS = 30 мм/мин) на: а – уровень акустической эмиссии (Ао) в зоне упрочнения; б – силу трения ( W tF O tF , ); в – глубину внедрения индентора в цикле (РW, РO). Индексы W и O отвечают, соответственно, исходному и упрочненному состояниям стали Из обобщенных данных, приведенных на рис. 7, видно, что в противофазе с сигналами акустиче- ской эмиссии в зоне упрочнения (рис. 7, а) циклически изменяются сила трения (рис. 7, б) и глубина вне- дрения индентора в цикле (рис. 7, в): максимумам силы трения в цикле OtF и глубины внедрения инден- тора ΟΣP отвечают минимумы показателя акустической эмиссии (А о). Цикличность изменения силы тре- ния и глубины внедрения индентора характерна и для неупрочненной стали (рис. 7, б, в): в четных (об- ратных) циклах нагружения значения WtF и WP значительно выше по сравнению с нечетными (прямы- ми) циклами. Отмеченные выше закономерности являются следствием трибологического проявления эффекта Баушингера [8], когда при изменении направления сдвиговой деформации в четных циклах контактного нагружения снижаются пределы упругости и текучести, вследствие чего материал ведет себя более пла- стично; индентор погружается более глубоко, вызывая рост деформационной составляющей силы тре- ния. Рост пластичности упрочненной стали в четных циклах сопровождается снижением акустической эмиссии. Более высокая акустико - эмиссионная активность упрочненной зоны в нечетных циклах ска- нирования обусловлена более упругим поведением материала. По - видимому, в этом случае после на- гружения происходит частичное упругое восстановление профиля дорожки трения, что приводит к не- которому снижению остаточной глубины внедрения индентора. При сканировании неупрочненной зоны с ростом числа циклов нагружения «верхние» значения силы трения WtF в четных (обратных) циклах нагружения непрерывно повышаются, а «нижние» значе- ния в нечетных (прямых) циклах изменяются мало. В то же время указанные показатели в зоне упроч- ненной ( OtF ) имеют тенденцию к снижению (рис. 7, б). а б в Изменение триболого - реологических свойств стали при повторно - циклическом трении с учетом эффекта баушингера Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2017, № 2 12 Судя по глубине внедрения индентора, упрочненная сталь в среднем имела в 2 раза большую из- носостойкость по сравнению с исходным состоянием (рис. 7, в). На этапе стабилизации фрикционного взаимодействия скорость изнашивания упрочненной стали оставалась на низком уровне (0,07 мкм/цикл), в то время как скорость изнашивания неупрочненной стали была в 7 раз большей (0,5 мкм/цикл). Рис. 8 – Влияние количества циклов реверсивного трения при повышенной контактной нагрузке (FN = 20 Н, vS = 30 мм/мин) на: а – уровень акустической эмиссии (Ао) в зоне упрочнения; б – силу трения ( W tF O tF , ); в –глубину внедрения индентора в цикле (РW, РO) При повышении нагрузки на индентор до FN = 20 Н (рис. 8) общий характер рассмотренных вы- ше закономерностей сохраняется с той лишь разницей, что для стали неупрочненной с ростом числа циклов нагружения «верхние» и «нижние» значения силы трения непрерывно снижаются (рис. 8, б). При- чем это снижение происходит более быстро по сравнению со сталью упрочненной, свидетельствуя о зна- чительном деформационном наклепе материала. В этих условиях на установившейся стадии реверсивно- го трения упрочненная сталь по глубине внедрения индентора показала в 3 раза меньшую скорость из- нашивания (0,3 мкм/цикл против 0,9 мкм/цикл). Известно, что упомянутый выше эффект Баушингера имеет место при работе изделий при зна- копеременном нагружении и проявляется в снижении сопротивления циклическим неупругим деформа- циям при изменении знака нагружения, когда, например, растяжению предшествует сжатие и наоборот [8, 9]. При многократных знакопеременных нагружениях наблюдается так называемый циклический эф- фект Баушингера [9, 10]. Это фундаментальное физическое явление объясняют влиянием возникающих при первоначальном деформировании остаточных ориентированных микронапряжений, которые, сум- мируясь с напряжениями, создаваемыми последующей внешней нагрузкой противоположного знака, вы- зывают снижение сопротивления пластической деформации. В первом и в последующих нечетных цик- лах трения возникающие у препятствий скопления дислокаций создают поля остаточных напряжений, действующих в направлении, противоположном направлению первоначального трения. При последую- щем трении противоположного знака (четные циклы) эти внутренние напряжения, суммируясь с внеш- ним воздействием, способствуют движению дислокаций в новом направлении, что и проявляется в по- вышении пластичности зоны фрикционного контакта.Следует также учитывать, что при первоначальном нагружении может происходить задержка движущихся дислокаций вследствие увеличивающейся плот- ности дислокаций «леса», пронизывающих плоскость скольжения (механизм Орована [8]). При обратном движении дислокаций, обусловленном изменением знака действующих напряжений, на их пути будет встречаться меньше препятствий. Тем самым возникает анизотропия препятствий скольжению при изме- нении направления трения. Таким образом, при обратном нагружении трением перемещение подвижных а б в Изменение триболого - реологических свойств стали при повторно - циклическом трении с учетом эффекта баушингера Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2017, № 2 13 дислокаций осуществляется в областях, сравнительно свободных от дислокаций «леса», и при отсутст- вии условий для эффективного закрепления дислокаций примесными атомами предел упругости стали понижается, что проявляется в росте микропластичности. При этом активизируется большее количество плоскостей скольжения в кристаллической решетке, что дополнительно способствует снижению сопро- тивления металла обратному деформированию, увеличению глубины внедрения индентора и, как следст- вие, к наблюдаемому росту силы трения. В качестве трибологического показателя эффекта Баушингера при циклическом реверсивном трении была принята величина: 1 i t i t F F , где itF – сила трения в четном (обратном) цикле; 1i tF – сила трения в предыдущем (нечетном) цикле. Влияние реверсивного контактного нагружения на эффект Баушингера иллюстрирует рис. 9. а б Рис. 9 – Зависимость трибологического показателя эффекта Баушингера от номера обратного цикла реверсивного трения(vS = 30 мм/мин) при FN = 10 Н (а) и FN = 20 Н (б): 1 – исходная структура; 2 – упрочненная структура Для обоих структурных состояний стали циклическое реверсивное нагружение вызывает рост эффекта Баушингера. Для стали неупрочненной повышение нагрузки на индентор от 10 Н до 20 Н прак- тически не изменяет зависимость показателя изучаемого эффекта от количества циклов (рис. 9, а,б; кри- вые 1). Сталь упрочненная характеризуется более значительной чувствительностью к изменению знака нагружения и бóльшим эффектом Баушингера, что особенно проявляется при нагрузке FN = 20 Н и числе циклов N > 4 (рис. 9, б, кривая 2). При этой же нагрузке выявляется определенная степень суммарной сдвиговой деформации (при N ≥ 8), которая соответствует максимальному стабилизированному значе- нию показателя эффекта Баушингера для данной структуры стали. Выводы 1. Термическое упрочнение стали методом плазменного поверхностного оплавления с быстрой кристаллизацией обеспечивает трехкратное повышение износостойкости в условиях повторно- однонаправленного трения и более чем двухкратное – при циклически - реверсивном трении. 2. На установившемся этапе реверсивного трения (FN = 10 Н) скорость изнашивания упрочнен- ной стали была в семь раз меньшей по сравнению с неупрочненной структурой. При двухкратном повы- шении нагрузки на индентор (FN = 20 Н) этот показатель снижался до трех. 3. Упрочненную сталь характеризует высокая акустико-эмиссионная активность и более выра- женное упругое последействие в каждом цикле контактного нагружения. С увеличением количества циклов указанные показатели упрочненной стали были значительно выше по сравнению с неупрочнен- ной, свидетельствуя о более высокой релаксационной способности и интенсивном ее росте в процессе трения. Изменение триболого - реологических свойств стали при повторно - циклическом трении с учетом эффекта баушингера Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2017, № 2 14 4. В условиях реверсивного трения наблюдается эффект Баушингера, который трибологически проявляется в циклическом изменении силы трения и глубины внедрения индентора, в противофазе с ко- торыми изменяется акустико-эмиссионная активность зоны фрикционного контакта при каждом измене- нии направления трения. 5. По мере циклического реверсивного контактного нагружения стали эффект Баушингера воз- растает. Сталь упрочненная характеризуется более выраженным эффектом Баушингера и его проявление существенно растет при повышении контактной нагрузки. 6.Трибологический аспект эффекта Баушингера и возможности его практического применения изучены недостаточно. В то же время известны примеры успешного применения этого явления в техно- логии машиностроения, связанные, в частности, с повышением точности и снижением энергозатрат при обработке деталей резанием , при упрочнении поверхностным пластическим деформированием [11], а также при комбинированной обработке металлов волочением [12]. Реверсивность трения, влияя на рас- пределение остаточных напряжений в зоне контакта, приводит к уменьшению растягивающих напряже- ний и снижению наклепа по сравнению с одностороннним трением [5].Реализация эффекта Баушингера позволяет повысить несущую способность валов[13] и интенсифицировать технологические процессы [11, 12], что свидетельствует об актуальности и перспективности трибологических научно-прикладных разработок этого направления. Литература 1. Дубровин А.М., Комков О.Ю., Мышкин Н.К. Анализ акустической эмиссии на микротрибо- метре возвратно-поступательного типа // Трение и износ, 2004, т.25б, № 4. – С. 363-367. 2. Баранов В.М., Кудрявцев Е.М., Сарычев Т.А., Щавелин В.Н. Акустическая эмиссия при тре- нии. – М.: Энергоатомиздат, 1998. – 256 с. 3. Шевеля В.В., Олександренко В.П., Трытек А.С., Соколан Ю.С. Скрэтч-анализ формирования подповерхностных слоев при трении термообработанной стали // Проблемы трибологии. – 2015. – № 2. – С. 6-18. 4. Шевеля В.В., Купец Б., Соколан Ю.С., Калда Г.С. Склерометрические показатели и акустико- эмиссионная активность термически упрочненной стали // Проблемы трибологии. – 2016. – № 1. – С. 6-15. 5. Евдокимов В.Д. Реверсивность трения и качество машин. – К.: Техника, 1977. – 145 с. 6. Грешников В.А., Дробот Ю.Б. Акустическая эмиссия. – М.: Изд. стандартов, 1976. – 272 с. 7. Кузнецов Н.С. Теория и практика неразрушающего контроля изделий с помощью акустиче- ской эмиссии. – М.: Машиностроение, 1998. – 96 с. 8. Маклинток Ф., Аргон А. Деформация и разрушение материалов. – М: Мир, 1973. − 443 с. 9. Грачев С.В. Термическая обработка и сопротивление сплавов повторному нагружению. – М.: Металлургия, 1976. – 152 с. 10. Романов А.И., Гаденин М.М. Методы определения циклического эффекта Баушингера // За- водская лаборатория. – 1972. – №1. – С. 99-102. 11. Линчевский П.А., Новожилов С.В., Кудряков М.Б. Совершенствование технологии обработ- ки металлов резанием и пластическим деформированием с учетом использования эффекта Баушингера // Труды Одесского политехнического университета. – 2008. – Вып. 2(30). – С. 73-76. 12. Щедрин А.В., Ульянов В.В., Бакаев А.А. и др. Рациональная область применения эффекта Баушингера в комбинированных методах волочения // Автомобильная промышленность. – 2012. – №6. – С. 35-37. 13. Хван А.Д., Пустовалов С.В., Хван Д.В. Повышение несущей способности валов // Тяжелое машиностроение. – 2010. – №9. – С. 15-17. В исследованиях использовано оборудование, закупленное согласно проекта № РОР 01.03.00-18- 012/09 в рамках Программы развития Восточной Польши, финансируемой Европейским Союзом из средств Европейского Фонда Регионального развития. Поступила в редакцію 19.04.2017 Изменение триболого - реологических свойств стали при повторно - циклическом трении с учетом эффекта баушингера Проблеми трибології (Problems of Tribology) 2017, № 2 15 Shevelya V.V., Kupiec B., Kalda G.S., Sokolan J.S. Changing of tribological and rheological properties in the process of repeatedly-cycling friction considering baushinger’s effect. When evaluating the effectiveness of surface thermic strengthening of mild steel by electroarc treatment, the changes of sclerometric indices and acoustic-emission activity of friction zone under conditions of repeatedly- monodirectional and cyclically reversed scratch testing as a result of contact load were studied. In the process of reversed friction, the tribologic analog of Baushinger’s effect was determined; the level of its occurrence depends on steel structure state, contact load, depth of controlled layer and quantity of frictional load. Key words: sclerometric testing, scratch-analysis, wear resistance, frictional force, acoustic emission, Baushinger’s effect, thermal strengthening, dislocations. References 1. Dubrovin A.M., Komkov O.Ju., Myshkin N.K. Analiz akusticheskoj jemissii na mikrotribo-metre vozvratno- postupatel'nogo tipa. Trenie i iznos, 2004, t.25b, № 4. S. 363-367. 2. Baranov V.M., Kudrjavcev E.M., Sarychev T.A., Shhavelin V.N. Akusticheskaja jemissija pri tre-nii. M.: Jenergoatomizdat, 1998. 256 s. 3. Shevelja V.V., Oleksandrenko V.P., Trytek A.S., Sokolan Ju.S. Skrjetch-analiz formirovanija podpoverhnostnyh sloev pri trenii termoobrabotannoj stali. Problemy tribologii. 2015. № 2. S. 6-18. 4. Shevelja V.V., Kupec B., Sokolan Ju.S., Kalda G.S. Sklerometricheskie pokazateli i akustiko-jemissionnaja aktivnost' termicheski uprochnennoj stali. Problemy tribologii. 2016. № 1. S. 6-15. 5. Evdokimov V.D. Reversivnost' trenija i kachestvo mashin. K. Tehnika, 1977. 145 s. 6. Greshnikov V.A., Drobot Ju.B. Akusticheskaja jemissija. M. Izd. standartov, 1976. 272 s. 7. Kuznecov N.S. Teorija i praktika nerazrushajushhego kontrolja izdelij s pomoshh'ju akustiche-skoj jemissii. M. Mashinostroenie, 1998. 96 s. 8. Maklintok F., Argon A. Deformacija i razrushenie materialov. M: Mir, 1973. 443 s. 9. Grachev S.V. Termicheskaja obrabotka i soprotivlenie splavov povtornomu nagruzheniju. M. Metallurgija, 1976. 152 s. 10. Romanov A.I., Gadenin M.M. Metody opredelenija ciklicheskogo jeffekta Baushingera. Za-vodskaja laboratorija. 1972. №1. S. 99-102. 11. Linchevskij P.A., Novozhilov S.V., Kudrjakov M.B. Sovershenstvovanie tehnologii obrabot-ki metallov rezaniem i plasticheskim deformirovaniem s uchetom ispol'zovanija jeffekta Baushingera. Trudy Odesskogo politehnicheskogo universiteta. 2008. Vyp. 2(30). S. 73-76. 12. Shhedrin A.V., Ul'janov V.V., Bakaev A.A. i dr. Racional'naja oblast' primenenija jeffekta Baushingera v kombinirovannyh metodah volochenija. Avtomobil'naja promyshlennost'. 2012. №6. S. 35-37. 13. Hvan A.D., Pustovalov S.V., Hvan D.V. Povyshenie nesushhej sposobnosti valov. Tjazheloe mashinostroenie. 2010. №9. S. 15-17.