Структурно-фазові механізми керування комплексом поверхневих властивостей конструкційних і функціональних сплавів комбінованими тепловими, йонними та деформаційними впливами

Доведено перспективність використання комбінованих теплових, йонних та деформаційних впливів у якості інструменту цілеспрямованої модифікації структурно-фазових станів приповерхневої області широкого класу конструкційних і функціональних металевих матеріалів для збільшення довговічності, якості і надійності деталей, виробів і конструкцій транспортного машинобудування та медицини. Досліджено сталі 40Х13, 08Х18Н10, 9Г2ФA, алюмінієві сплави АМг6, Д16, кобальтовий сплав Co-Cr-Mo-W, латунь ЛС59-1, титановий сплав ВТ6, багатокомпонентні сплави Fe81B7Si1P10Cu1, CrMnFeNi2CoCu тощо. Сплави Co-Cr-Mo-W та ВТ6 виготовлялись за різними технологіями, у тому числі адитивними (3D-друку). Використано комбіновані впливи на основі ультразвукової ударної обробки (УЗУО), у тому числі із додаванням зміцнюючих керамічних порошків різних фракцій, високочастотної обробки сталевими кульками, електроіскрового легування, лазерного опромінення, дробоструменевого зміцнення, термічної обробки, низькоенергетичного йонного опромінення тощо. Це дозволило здійснити: механічне наноструктурування приповерхневих шарів, активацію механо-хімічних реакцій, легування/наплавлення, наведення стискаючих напружень, збільшення товщини модифікованих шарів та підвищення їх зносо- та корозійної стійкості, зменшення шорсткості та покращення антибактеріальних властивостей. В результаті, наприклад для сплаву ВТ6, збільшено до ~4 разів інструментальну твердість (до 12,8 ГПа); зменшено в ~2,5 рази коефіцієнт тертя упродовж 30 циклів випробувань та до ~20 разів втрати матеріалу на зношування; покращено в ~1,5 рази термостійкість та в ~7,5 разів опір корозії в середовищі 3,5% NaCl, порівняно із вихідним станом.