Влияние на дефектную структуру и свойства конструкционных и инструментальных сталей ударного воздействия с ультразвуковой частотой

Рассмотрены закономерности поверхностной упрочняющей ультразвуковой обработки (УЗО) массивных деталей из закаленных конструкционных и инструментальных сталей для получения высокой твердости и прочности путем создания нанокристаллических структур с размером зерна 5…10 нм и влияние основных технологич...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2012
Автори: Алехин, В.П., Алехин, О.В., Крылова, Е.В.
Формат: Стаття
Мова:Russian
Опубліковано: Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України 2012
Назва видання:Вопросы атомной науки и техники
Теми:
Онлайн доступ:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/108628
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Влияние на дефектную структуру и свойства конструкционных и инструментальных сталей ударного воздействия с ультразвуковой частотой / В.П. Алехин, О.В. Алехин, Е.В. Крылова // Вопросы атомной науки и техники. — 2012. — № 2. — С. 120-125. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-108628
record_format dspace
spelling irk-123456789-1086282016-11-14T13:14:51Z Влияние на дефектную структуру и свойства конструкционных и инструментальных сталей ударного воздействия с ультразвуковой частотой Алехин, В.П. Алехин, О.В. Крылова, Е.В. Физика радиационных и ионно-плазменных технологий Рассмотрены закономерности поверхностной упрочняющей ультразвуковой обработки (УЗО) массивных деталей из закаленных конструкционных и инструментальных сталей для получения высокой твердости и прочности путем создания нанокристаллических структур с размером зерна 5…10 нм и влияние основных технологических параметров УЗО на величину микрогеометрии и микротвердости обрабатываемого материала. Розглянуті закономірності поверхневої зміцнюючої ультразвукової обробки (УЗО) масивних деталей із загартованих конструкційних і інструментальних сталей для здобуття високої твердості і міцності за рахунок створення нанокристалічних структур з розміром зерна 5…10 нм і вплив основних технологічних параметрів УЗО на величину мікрогеометрії і мікротвердості оброблюваного матеріалу. Mechanisms of surface hardening by ultrasonic treatment (UST) of massive details of hardened structural and tool steels for production of high hardness and strength at the expanse of production of nanocrystalline structures with grain dimension 5-10 nm and influence of main technological parameters of UST on value of microgeometry and microhardness of treated material are examined. 2012 Article Влияние на дефектную структуру и свойства конструкционных и инструментальных сталей ударного воздействия с ультразвуковой частотой / В.П. Алехин, О.В. Алехин, Е.В. Крылова // Вопросы атомной науки и техники. — 2012. — № 2. — С. 120-125. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 1562-6016 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/108628 621.789 ru Вопросы атомной науки и техники Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Russian
topic Физика радиационных и ионно-плазменных технологий
Физика радиационных и ионно-плазменных технологий
spellingShingle Физика радиационных и ионно-плазменных технологий
Физика радиационных и ионно-плазменных технологий
Алехин, В.П.
Алехин, О.В.
Крылова, Е.В.
Влияние на дефектную структуру и свойства конструкционных и инструментальных сталей ударного воздействия с ультразвуковой частотой
Вопросы атомной науки и техники
description Рассмотрены закономерности поверхностной упрочняющей ультразвуковой обработки (УЗО) массивных деталей из закаленных конструкционных и инструментальных сталей для получения высокой твердости и прочности путем создания нанокристаллических структур с размером зерна 5…10 нм и влияние основных технологических параметров УЗО на величину микрогеометрии и микротвердости обрабатываемого материала.
format Article
author Алехин, В.П.
Алехин, О.В.
Крылова, Е.В.
author_facet Алехин, В.П.
Алехин, О.В.
Крылова, Е.В.
author_sort Алехин, В.П.
title Влияние на дефектную структуру и свойства конструкционных и инструментальных сталей ударного воздействия с ультразвуковой частотой
title_short Влияние на дефектную структуру и свойства конструкционных и инструментальных сталей ударного воздействия с ультразвуковой частотой
title_full Влияние на дефектную структуру и свойства конструкционных и инструментальных сталей ударного воздействия с ультразвуковой частотой
title_fullStr Влияние на дефектную структуру и свойства конструкционных и инструментальных сталей ударного воздействия с ультразвуковой частотой
title_full_unstemmed Влияние на дефектную структуру и свойства конструкционных и инструментальных сталей ударного воздействия с ультразвуковой частотой
title_sort влияние на дефектную структуру и свойства конструкционных и инструментальных сталей ударного воздействия с ультразвуковой частотой
publisher Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
publishDate 2012
topic_facet Физика радиационных и ионно-плазменных технологий
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/108628
citation_txt Влияние на дефектную структуру и свойства конструкционных и инструментальных сталей ударного воздействия с ультразвуковой частотой / В.П. Алехин, О.В. Алехин, Е.В. Крылова // Вопросы атомной науки и техники. — 2012. — № 2. — С. 120-125. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.
series Вопросы атомной науки и техники
work_keys_str_mv AT alehinvp vliânienadefektnuûstrukturuisvojstvakonstrukcionnyhiinstrumentalʹnyhstalejudarnogovozdejstviâsulʹtrazvukovojčastotoj
AT alehinov vliânienadefektnuûstrukturuisvojstvakonstrukcionnyhiinstrumentalʹnyhstalejudarnogovozdejstviâsulʹtrazvukovojčastotoj
AT krylovaev vliânienadefektnuûstrukturuisvojstvakonstrukcionnyhiinstrumentalʹnyhstalejudarnogovozdejstviâsulʹtrazvukovojčastotoj
first_indexed 2025-07-07T21:50:43Z
last_indexed 2025-07-07T21:50:43Z
_version_ 1837026555100921856
fulltext 120 ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2012. №2(78) УДК 621.789 ВЛИЯНИЕ НА ДЕФЕКТНУЮ СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА КОНСТРУКЦИОННЫХ И ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ СТАЛЕЙ УДАРНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ С УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ЧАСТОТОЙ В.П. Алехин, О.В. Алехин, Е.В. Крылова Московский государственный индустриальный университет, Москва, Россия E-mail: alehin_valentin@mail.ru; тел. (495)620-37-63 Рассмотрены закономерности поверхностной упрочняющей ультразвуковой обработки (УЗО) массивных деталей из закаленных конструкционных и инструментальных сталей для получения высокой твердости и прочности путем создания нанокристаллических структур с размером зерна 5…10 нм и влияние основных технологических параметров УЗО на величину микрогеометрии и микротвердости обрабатываемого материала. ВВЕДЕНИЕ Проблема получения высокопрочных материалов с использованием различных видов термического и термомеханического воздействий на протяжении многих лет традиционно является актуальной для материаловедов. В данной работе решение проблемы получения высокопрочного состояния в результате многократных интенсивных деформаций и диспергирования структуры вплоть до нанокристаллических размеров выполнялось с использованием метода поверхностной упрочняющей обработки с наложением ультразвуковых колебаний на рабочий инструмент [1–5]. Ранее в работах по упрочняюще-чистовой обработке ультразвуковым инструментом [6–8] была показана эффективность этого способа для понижения микрогеометрии Rz и повышения твердости различных деталей машиностроения. Однако в этих работах не было детальных исследований по закономерностям изменения физико-механических и микрогеометрических свойств поверхности в зависимости от весьма большого количества технологических параметров (амплитуды колебаний, величин статической нагрузки, окружной скорости, подачи, диаметра рабочего наконечника), а также закономерностей изменения твердости и шероховатости в зависимости от содержания углерода в различных конструкционных и инструментальных материалах. Весьма принципиальным моментом является также определение величин остаточных напряжений сжатия по сечению обработанного материала и его усталостной прочности до УЗО и после УЗО. Структура обработанного материала исследовалась, как правило, только металлографическим методом. Поэтому основная цель настоящей работы заключалась в исследовании закономерностей изменения твердости и микрогеометрии широкого класса конструкционных и инструментальных сталей в зависимости от технологических параметров УЗО. Другим принципиально важным моментом являлось доказательство возможности получения нанокристаллической структуры методом электронной микроскопии высокого разрешения, а также определение усталостной прочности и эпюры остаточных напряжений до и после УЗО. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА Ультразвуковая обработка материалов основана на использовании энергии механических колебаний инструмента-индентора. Колебания совершаются с ультразвуковой частотой 20 кГц и амплитудой колебаний 5…50 мкм. Энергия в зону обработки вводится посредством статического усилия прижима инструмента к поверхности обрабатываемой детали. Технологическое оборудование для УЗО имеет постоянную структуру независимо от физико-механических свойств обрабатываемых металлов: источник питания, аппаратуру управления процессом обработки, механическую колебательную систему и привод давления. Схема УЗО показана на рис. 1. Рис. 1. Схема установки для ультразвуковой упрочняющей обработки с пьезокерамическим преобразователем: 1 – ультразвуковой генератор; 2 – воздушной компрессор для обеспечения статической нагрузки на инструмент; 3 – механизм регулировки усилия, обеспечиваемого пневмосистемой; 4 – пьезокерамический источник; 5 – бустер; 6 – волновод; 7 – сферический наконечник РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Влияние амплитуды на величину микрогеометрии поверхности стали 45 изображено на рис. 2. Для инструмента с коэффициентом усиления амплитуды колебаний N = 6,67 в ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2012. №2(78) 121 начальный момент при росте амплитуды А Rz падает. При дальнейшем росте А шероховатость Rz возрастает, поскольку с увеличением А растет энергия удара, которая при некотором критическом значении вызывает перенапряжение (контактная усталость) в материале. В результате в тонком поверхностном слое возникают микротрещины и происходит «шелушение» материала. Число ударов N на единицу площади при УЗО определяется частотой ультразвуковых колебаний f, величиной подачи S мм/об., окружной скоростью V м/мин и числом проходов i: N = 60 (f / SV) i. При УЗО N = 4000…7000 ударов/мм2. Величина подачи S должна быть согласована с энергией удара инструмента, чтобы диаметр отпечатка был несколько больше подачи для полного перекрытия единичных ударов по площади контакта, так как в противном случае на поверхности останутся необработанные участки. Рис. 2. Влияние амплитуды на величину микрогеометрии поверхности. Статическое усилие Рст = 50 Н; V = 40 м/мин; S = 0,07 м/об; диаметр шара Dш = 10 мм. Сталь 45. N = А/А1 – коэффициент усиления Влияние статического усилия на микрогеометрию поверхности приведено на рис. 3. Рис. 3. Зависимость шероховатости поверхности упрочненных образцов из стали 45 диаметром 20 мм от статического усилия при различных диаметрах шара. 2А = 20 мкм; V = 40 м/мин; S = 0,07 мм/об. Сложность определения оптимальной величины статического усилия обусловлена тем, что она зависит от большого числа взаимосвязанных факторов. Величина статического усилия зависит от механических свойств обрабатываемого материала, исходной и требуемой шероховатости поверхности, размеров упрочняемой детали и диаметра шара рабочего инструмента, от параметров режима упрочнения-подачи и скорости вращения детали, амплитуды колебания и др. Статическое усилие должно быть тем выше, чем менее пластичен материал детали, чем выше исходная шероховатость, чем больше диаметр упрочняемой детали и сферической формы рабочего инструмента (это ведет к увеличению пятна контакта и снижению напряжений в деформируемой зоне), чем больше подача и скорость вращения детали и чем меньше амплитуда колебания инструмента. Причина немонотонного поведения функции Rz = f(Рст) и более резкого возрастания Rz на правых ветвях кривых с уменьшением диаметра шара Dш (см. рис. 3) связана с тем, что при этом уменьшается площадь контакта (при Рст = const) и соответственно резко возрастают контактные напряжения (σк), что приводит к более быстрому перенаклепу. При малых Рст происходит недостаточная передача энергии, необходимой для пластического деформирования гребешков исходной микрогеометрии. С увеличением Рст величина передаваемой энергии увеличивается и повышается степень деформации, происходит сглаживание микронеровностей. При дальнейшем увеличении Рст в поверхностном слое возникают напряжения большие, чем предел прочности, что приводит к перенаклепу, «шелушению» и снижению чистоты поверхности. Для обеспечения необходимой шероховатости поверхности выбор величины статического усилия должен быть согласован с режимами упрочнения и в первую очередь с материалом упрочняемой детали и ее диаметром. Чем ниже в материале содержание углерода и соответственно ниже твердость, тем сильнее влияние перенаклепа; c повышением содержания углерода и соответственно и твердости Rz = min смещается в сторону больших величин Рст от 40 до 100 Н. Влияние материала упрочняемой детали на величину микрогеометрии поверхности представлено на рис. 4. Рис. 4. Зависимость Rz от Рст. 2А = 20 мкм; V = 40 м/мин; S = 0,07 мм/об.; Dш = 10 мм При упрочнении мягких материалов типа α-Fe и Ст10 понижение чистоты поверхности в значительной степени происходит из-за образования 122 ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2012. №2(78) явно выраженного «навала» выдавленного материала. Влияние амплитуды колебаний и величины статической нагрузки при УЗО на величину микротвердости обрабатываемых материалов представлено на рис. 5-7. Рис. 5. Зависимость микротвердости стали 45 от амплитуды УЗО. Рст = 50 м; V = 40 м/мин; S = 0,07 мм/об.; Dш = 10 мм. Кривая 1: N = 6,67; кривая 2: N = 4,00; кривая 3: N = 2,00 Рис. 6. зависимость микротвердости стали 45 от статической нагрузки Рст при УЗО, при различных диаметрах рабочего инструмента (шара) Dш. 2А = 20 мкм; V = 40 м/мин; S = 0,07 мм/об. Кривая 1: Dш = 6 мм; кривая 2: Dш = 8 мм; кривая 3: Dш = 12,5 мм; Рис. 7. Зависимость микротвердости от Рст для различных материалов при Dш = 10 мм Наличие экстремума (максимума) на всех представленных зависимостях, так же как и в случае Rz, обусловлено тем обстоятельством, что при росте амплитуды А и нагрузки Рст также появляется переупрочнение (перенаклеп и контактная усталость, рис. 7, 8). Причем, она появляется тем раньше, т. е. при меньших значениях соответствующих параметров (см. рис. 7), чем меньше содержание углерода в обрабатываемом материале и соответственно больше его способность к деформационному упрочнению. Результаты исследования структуры и физико- механических свойств инструментальной штамповой стали 4Х5МФ1С после ультразвуковой обработки представлены на рис. 9–15. Методом просвечивающей микроскопии высокого разрешения показана возможность получения нанокристаллической структуры с размером зерен 5…10 нм (см. рис. 9) на любых массивных деталях из закаленный стали 4Х5МФ1С на глубине 15…20 мкм от поверхности и микрокристал- лической структуры на глубине 250…300 мкм от поверхности обработанного материала (см. рис. 10). Рис. 8. Появление трещин в приповерхностных слоях инструментальной штамповой стали 4Х5МФ1С вследствие переупрочнения (перенаклепа и контактной усталости) Рис. 9. Нанокристаллическая структура с разрешением атомных рядов (см. стрелки) на стали 4Х5МФ1С после ультразвукового упрочнения, выявленная методом электронной микроскопии высокого разрешения (×106) ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2012. №2(78) 123 Рис. 10. Изменение структуры стали 4Х5МФ1С УЗО от поверхности (верх рисунка) в глубину материала При этом наблюдается возрастание твердости с исходного уровня HRС 48…50 до 62…64, а в ряде случаев до 69…70 HRC. Подобная нанокристал- лическая структура с размером зерен 5…7 нм и резким повышением твердости получена на массивной детали (при обработке прокатного стана диаметром 800 мм, длиной 1500 мм и весом 5200 кг) (см. рис. 11). Учитывая, что до настоящего времени проблема получения нанокристаллических структур с соответствующим повышением уровня физико- механических свойств на массивных деталях еще не решена, полученные результаты являются весьма нетривиальными. Они дают возможность получения очень тонкой нанокристалической структуры на деталях любых размеров и любой геометрии на глубинах 15–20 мкм при использовании компьютеризированной ультразвуковой технологии (см. рис. 12). Разработанный метод ультразвуковой финишной и упрочняющей обработки металлических материалов позволяет получить 10–12 класс чистоты поверхности с одновременным ее упрочнением по сравнению с исходным состоянием вследствие получения нанокристаллических структур на любых массивных деталях (валы прокатных станов, штампы, плунжера и др. (см. рис. 10) с размером зерна 5…10 нм на глубинах 15…20 мкм и субмикрокристаллических структур на глубинах до 250…300 мкм от поверхности, что существенно повышает твердость, прочность, износостойкость и ресурс работы различных деталей и узлов. Изменение структуры от поверхности и в глубину материала после ультразвуковой обработки представлено на рис. 10, а изменение микротвердости – на рис. 11, а, б. Например, для стали 4Х5МФ1С, имеющей после закалки твердость 46…48 HRC УЗО повышает уровень твердости HRC до 62…64. Для ряда других инструментальных материалов, имеющих исходное HRC 54…55, УЗО поднимает твердость до 69…71 HRC. а б Рис. 11. Изменение микротвердости от поверхности в глубину детали h, мкм: по Роквеллу плунжера из стали 4Х5МФ1С (а); HRС вала прокатного стана из стали 4Х5МФ1С (б) 0 200 400 600 800 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 H μ, М П а Температура, 0С до УЗО после УЗО Рис. 12. Изменение микротвердости стали 4Х5МФ1С от температуры нагрева до УЗО и после УЗО с амплитудой 20 мкм На рис. 12 представлено изменение микротвердости стали 4Х5МФ1С от температуры нагрева до и после УЗО с амплитудой 10 мкм. При этом величина шероховатости Ra снижается до 0,05…0,08 мкм, понижая коэффициент трения более чем в 2 раза (см. рис. 13) и увеличивая износо- 124 ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2012. №2(78) стойкость деталей. При этом в поверхностных слоях на глубинах до 150…200 мкм возникают остаточные напряжения сжатия (см. рис. 14), резко повыша- ющие предел хрупкой и усталостной прочностей (см. рис. 15). Процессы рекристаллизации при такой обработке практически заторможены, поскольку обработка ведется с охлаждением смазочно- охлаждающей жидкостью. Рис. 13. Изменение коэффициента трения от времени испытания t (ч): 1 – до УЗО; 2 – после УЗО 0 50 100 150 200 250 300 350 400 -900 -800 -700 -600 -500 -400 -300 -200 -100 0 100 Н ап ря ж ен ие , М П а Расстояние от поверхности, мкм до УЗО после УЗО Рис. 14. Распределение остаточных напряжений от свободной поверхности в глубину обработанного УЗО материала на стали 4Х5МФ1С 103 104 105 106 107 108 109 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 Н ап ря ж ен ие , М П а Число циклов, N до УЗО после УЗО Рис. 15. Кривые усталостной прочности стали 4Х5МФ1С до УЗО и после УЗО ВЫВОДЫ 1. Исследованы закономерности изменения твердости и микрогеометрии широкого класса конструкционных и инструментальных сталей в зависимости от технологических параметров УЗО и процентного содержания углерода в них. 2. Показана экстремальная зависимость изменения этих свойств от технологических параметров, что обусловлено явлением переупрочнения, т. е. перенаклепом и контактной усталостью, что приводит появлению сетки микротрещин в поверхностных слоях. 3. Методом электронной микроскопии высокого разрешения показана возможность получения нанокристаллической структуры после УЗО. 4. Показано, что величина остаточных напряжений сжатия после УЗО достигает величин порядка 850 МПа, что приводит к двукратному повышению усталостной прочности материала. 5. Предлагаемая технология поверхностной упрочняющей УЗО массивных деталей из закаленных конструкционных и инструментальных сталей для получения высокой твердости и прочности за счет создания нанокристаллических структур с размером зерна 5…10 нм отработана для широкого круга реальных промышленных деталей и изделий с различной геометрической формой поверхности – цилиндрической, сферической, тороидальной, винтовой, и др. При этом достигается высокая степень автоматизации процесса за счет применения компьютеризированной технологии. Работа выполнена при финансовой поддержке проекта П545 в рамках Федеральной целевой программы «Научные и научно- педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. В.П. Алехин, О.В. Алехин. Физические закономерности деформации поверхностных слоев материалов. М.: МГИУ, 2011, 455 с. 2. В.П. Алехин. Физические закономерности микропластической деформации поверхностных слоев материалов и получения нанокристал- лического состояния // Машиностроительные технологии 04: Сб. пленарных докладов IV Международного конгресса (Варна, Болгария, сентябрь 2004 г.), с. 12–19. 3. В.П. Алехин, Ю.М. Боровин, С.М. Жаркий, Й.С. Пьен, Ш.Н. Азума, Ч.С. Ким, И.С. Чо. Повышение эксплуатационных свойств деталей транспортного машиностроения способом ультразвуковой финишной и упрочняющей обработки // Сб. докладов Международного конгресса «Механика и трибология транспортных систем – 2003», Ростов-на-Дону, сентябрь 2003, т. 1, с. 35–38. 4. В.П. Алехин, Й.С. Пьен, Ч.С. Ким, Й.В. Сонг. Получение нанокристаллических материалов с использованием высоких гидростатических давлений со сдвигом и ультразвуковой упрочняющей обработки // Сб. научных трудов Международной конференции ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2012. №2(78) 125 «Новые перспективные материалы и технология их получения – 2004», Волгоград, 2004, т. I, с. 22–24. 5. В.П. Алехин, О.В. Алехин. Резервы повы- шения физико-механических свойств материалов и изделий после поверхностной упрочняющей обработки // Сб. докладов Международного конгресса «Механика и трибология транспортных систем– 2003», Ростов-на-Дону, сентябрь 2003, т. 1, с. 39–40. 6. Г.Д. Ан. Исследование процесса ультра- звукового упрочнения высокопрочных авиационных материалов: Автор. дис. … канд. наук. Куйбышев: КУАИ, 1969, 21 с. 7. И.И. Муханов, Ю.М. Голубев. Поверх- ностный слой стальных деталей машин после ультразвуковой чистовой и упрочняющей обработ- ки // Металловедение и термическая обработка металлов. 1969, №9, с. 29–32. 8. В.Б. Асанов. Качество поверхностного слоя деталей машин и его особенности после упрочняюще-чистовой обработки ультразвуковым инструментом: Автореф. дис. … канд. техн. наук. Новосибирск, 1972, 32 с. Статья поступила в редакцию 14.06.2011 г. ВПЛИВ НА ДЕФЕКТНУ СТРУКТУРУ І ВЛАСТИВОСТІ КОНСТРУКЦІЙНИХ І ІНСТРУМЕНТАЛЬНИХ СТАЛЕЙ УДАРНОЇ ДІЇ З УЛЬТРАЗВУКОВОЮ ЧАСТОТОЮ В.П. Альохін, О.В. Альохін, Є.В. Крилова Розглянуті закономірності поверхневої зміцнюючої ультразвукової обробки (УЗО) масивних деталей із загартованих конструкційних і інструментальних сталей для здобуття високої твердості і міцності за рахунок створення нанокристалічних структур з розміром зерна 5…10 нм і вплив основних технологічних параметрів УЗО на величину мікрогеометрії і мікротвердості оброблюваного матеріалу. INFLUENCE OF IMPACT WITH ULTRASONIC FREQUENCY ON DEFECTED STRUCTURE AND PROPERTIES OF STRUCTURAL AND TOOL STEELS V.P. Alyekhin, O.V. Alyekhin, E.V. Krilov Mechanisms of surface hardening by ultrasonic treatment (UST) of massive details of hardened structural and tool steels for production of high hardness and strength at the expanse of production of nanocrystalline structures with grain dimension 5-10 nm and influence of main technological parameters of UST on value of microgeometry and microhardness of treated material are examined.