Серикбол Кахарманович Турусбеков – старший преподаватель кафедры «Цифровые технологии и логистика в машиностроении»
071412, Республика Казахстан, г. Семей, ул. Глинки, 20 А
Serikbol Kakharmanovich Turusbekov – Turusbekov Serikbol Kaharmanovich – Senior Lecturer at the Department of Digital Technologies and Logistics in Mechanical Engineering
071412, Republic of Kazakhstan, Semey, Glinka street, 20 A
Әлішер Әлібекұлы Раис - Магистрант кафедры «Цифровые технологии и логистика в машиностроении»
071412, Республика Казахстан, г. Семей, ул. Глинки, 20 А
Alisher Alibekuly Rais – Master's student of the «Digital Technologies in Machine Engineering and 071412, Republic of Kazakhstan, Semey, Glinka street, 20 A
Гульнур Муратовна Кудайбергенова – Магистр технических наук, преподаватель кафедры «Цифровые технологии в машиностроении и логистика»
071412, Республика Казахстан, г. Семей, ул. Глинки, 20 А
Gulnur Muratovna Kudaibergenova – Master of Technical Sciences, Lecturer at the Department of Digital Technologies in Mechanical Engineering and Logistics
071412, Republic of Kazakhstan, Semey, Glinka street, 20 A
Анна Кавалек – факультет производственной инженерии и технологии материалов
Ченстохова, 42-201, Польша
Anna Kawalek – Faculty of Production Engineering and Materials Technology
Czestochowa, Poland
В данной работе представлены результаты экспериментального исследования влияния электролитно-плазменной закалки (ЭПЗ) на изменение микроструктуры, микротвёрдости и стойкости к абразивному изнашиванию широко применяемых конструкционных сталей марок 45 и 65Г. Обработка проводилась в электролите на основе водного раствора карбоната натрия при напряжении 300-320 В и времени воздействия 2-3 секунды. Метод ЭПЗ обеспечивал сверхвысокие скорости нагрева и последующего охлаждения за счёт прямого контакта с электролитом, что способствовало формированию тонкого упрочнённого слоя с мартенситной структурой и карбидными включениями.Результаты микроструктурного анализа показали наличие трёх характерных зон: закалённого слоя, зоны термического влияния и неизменённой матрицы. Микротвёрдость поверхности после ЭПЗ возросла в 1,6-1,8 раза по сравнению с исходным состоянием, а стойкость к абразивному износу – в 1,3-1,6 раза. Отмечается положительное влияние увеличения продолжительности обработки на пластичность поверхностного слоя при незначительном снижении твёрдости.Полученные данные подтверждают высокую эффективность ЭПЗ в качестве ресурсо- и энергосберегающего метода локального поверхностного упрочнения, способного значительно увеличить срок службы деталей, работающих в условиях фрикционного и абразивного износа. Метод может быть рекомендован для внедрения в технологические процессы машиностроительных, транспортных и сельскохозяйственных предприятий.
This paper presents the results of an experimental study on the effect of electrolyte-plasma hardening (EPH) on the microstructure, microhardness, and abrasive wear resistance of widely used structural steels – grades 45 and 65G. The treatment was carried out in an aqueous solution of sodium carbonate under a voltage of 300-320 V for a duration of 2-3 seconds. The EPH method provided ultra-high heating and cooling rates due to direct contact with the electrolyte, which contributed to the formation of a thin hardened layer with a martensitic structure and carbide inclusions.Microstructural analysis revealed the presence of three characteristic zones: a hardened surface layer, a heat-affected zone, and an unchanged core matrix. The surface microhardness after EPH increased by 1.6-1.8 times compared to the initial state, while abrasive wear resistance improved by 1.3-1.6 times. It was also noted that extending the treatment duration positively influenced the surface layer’s plasticity, with only a slight reduction in hardness.The obtained results confirm the high efficiency of EPH as a resource- and energy-saving method of local surface hardening, capable of significantly extending the service life of components operating under frictional and abrasive conditions. The method is recommended for integration into the technological processes of the mechanical engineering, transportation, and agricultural industries.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.