Ақнұр Рахметоллаева Тлеубекқызы – студент специальности «Техническая физика», кафедра технической физики и теплоэнергетики
071412, г. Семей, ул. Глинки, 20А
Aknur Tleubekkyzy Rakhmetollayeva – student of «Technical physics», Department of Technical Physics and Thermal Power Engineering
071412, Semey, Glinka St., 20A
Думан Әскержанов Ансаганулы – магистрант по специальности «Техническая физика», кафедра технической физики и теплоэнергетики; научный сотрудник Инжинирингового центра «Упрочняющие технологий и покрытия»
071412, г. Семей, ул. Глинки, 20А
Duman Askerzhanov Ansaganuly – Master’s student in «Technical Physics» Department of Technical Physics and Thermal Power Engineering; Research Fellow at the Engineering Center «Strengthening Technologies and Coatings»
071412, Semey, Glinka St., 20A
Нұрлат Ерболұлы Қадырболат – студент специальности «Теплоэнергетика», кафедра технической физики и теплоэнергетики
071412, г. Семей, ул. Глинки, 20А
Nurlat Erboluly Kadyrbolat – student of «Heat power engineering», Department of Technical Physics and Thermal Power Engineering
071412, Semey, Glinka St., 20A
Айқын Ерболұлы – студент специальности «Техническая физика», кафедра технической физики и теплоэнергетики
071412, г. Семей, ул. Глинки, 20А
Aikyn Erboluly – student of «Technical physics», Department of Technical Physics and Thermal Power Engineering
071412, Semey, Glinka St., 20A
Ринат Хамитұлы Кұрманғалиев – докторант специальности «Техническая физика», кафедра технической физики и теплоэнергетики
071412, г. Семей, ул. Глинки, 20А
Rinat Khamituly Kurmangaliyev – PhD student in «Technical Physics», Department of Technical Physics and Thermal Power Engineering
071412, Semey, Glinka St., 20A
В данной работе исследовано влияние метода электролитно-плазменной закалки (ЭПЗ) на сталь марки 65Г. Перед проведением исследований поверхность образцов была механически выровнена, затем подвергнута операциям шлифования и полирования, в результате чего были полностью удалены исходные поверхностные дефекты и посторонние слои. В ходе эксперимента в качестве электролита использовался 20%-ный раствор карбоната натрия, и для трёх образцов ЭПЗ осуществлялась при различных временах нагрева. Показано, что исходная микроструктура материала состоит из структурных составляющих феррита и перлита. В результате закалки аустенит превращается в мартенсит, формируя сверхмелкую игольчатую структуру. Изображения, полученные с помощью сканирующего электронного микроскопа, показали, что электролитно-плазменная обработка существенно изменяет структуру поверхностного слоя: происходит измельчение зёрен, формирование карбидных фаз и значительное увеличение микротвёрдости поверхностного слоя. Установлено, что образование мартенсита и влияние легирующего элемента марганца на прокаливаемость стали позволяют повысить твёрдость в 3,1-3,56 раза. Результаты исследования показывают, что обработка стали 65Г методом ЭПЗ приводит к улучшению её микроструктуры и механических свойств, повышению прочности и надёжности обработанных деталей, а также увеличению срока их службы. В связи с этим данный метод может быть использован как перспективная и эффективная технология при изготовлении пружин, валов, зубчатых колёс и других ответственных деталей, работающих в условиях высоких нагрузок и трения, в машиностроении, транспортной и сельскохозяйственной технике.
In this work, the effect of the electrolytic plasma hardening (EPH) method on 65G steel was investigated. Prior to the study, the surface of the specimens was mechanically leveled and subsequently subjected to grinding and polishing operations, which ensured the complete removal of initial surface defects and foreign layers. During the experiments, a 20% sodium carbonate solution was used as the electrolyte, and EPH was applied to three specimens at different heating durations. It was shown that the initial microstructure of the material consists of ferrite and pearlite structural constituents.
As a result of hardening, austenite transforms into martensite, forming an extremely fine needle-like structure. Images obtained using a scanning electron microscope demonstrated that electrolytic plasma treatment significantly modifies the structure of the surface layer: grain refinement occurs, carbide phases are formed, and the microhardness of the surface layer increases substantially. It was proven that martensite formation and the influence of the alloying element manganese on the hardenability of the steel make it possible to increase hardness by 3.1-3.56 times.
The research results indicate that electrolytic plasma hardening improves the microstructure and mechanical properties of 65G steel, enhancing the strength and reliability of treated steel components and extending their service life. Therefore, this method can be considered a promising and efficient technology for manufacturing springs, shafts, gears, and other critical parts operating under heavy loads and friction conditions in mechanical engineering, transport, and agricultural machinery.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.