ЭЛЕКТРОЛИТ ҚҰРАМЫНЫҢ КАТОДТЫ ЭЛЕКТРОЛИТ-ПЛАЗМАЛЫҚ АЗОТТАУДАН КЕЙІН 45 БОЛАТТЫҢ МИКРОҚҰРЫЛЫМЫ МЕН МЕХАНИКАЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІНЕ ӘСЕРІ

Бұл жұмыста катодты азоттаудың әртүрлі су электролиттерінде өңделген 45 болаттың құрылымы мен қасиеттеріне әсері жан-жақты зерттелді. Рентгендік зерттеулер мен электронды микроскопияны қамтитын талдау азоттау оксид, нитрид және мартенсит қабаттарын қамтитын көп қабатты беткі құрылымның пайда болуына ықпал ететінін көрсетті. Пайдаланылған электролиттің құрамына байланысты өзгертілген қабаттардың фазалық құрамы мен қалыңдығының өзгеруі Болаттың механикалық қасиеттеріне айтарлықтай әсер етеді, бұл өңдеуден кейінгі материалдардың қаттылығы мен тозуға төзімділігінің айырмашылығымен расталады. Атап айтқанда, құрамында натрий карбонаты (Na₂CO₃) және мочевина (CH₄N₂O) бар электролитті қолданған кезде 986 HV максималды микроқаттылыққа қол жеткізілді, бұл тығыз нитридті қабаттың пайда болуына байланысты. Сонымен қатар, қосу нитрат электролитке нитраттар, микроқаттылықтың 882 HV дейін төмендеуіне қарамастан, коррозияға төзімділікті жақсартатын қосымша нитридтер мен оксидтерді қамтитын күрделі және тұрақты фазалық құрылымның пайда болуына ықпал етті. Жұмыс нәтижелері Болаттың қаттылығы, тозуға төзімділігі және коррозияға төзімділігі сияқты жақсартылған өнімділігіне қол жеткізу үшін электролит құрамын оңтайландырудың маңыздылығын көрсетеді. Зерттеу 45 Болаттың механикалық және беттік қасиеттерін жақсартудың тиімді әдісі ретінде катодты азоттау әлеуетін көрсетеді, бұл оны жоғары жүктемелер мен агрессивті ортада қолдануға жаңа мүмкіндіктер ашады.

1. Kumar A. Plasma Electrolytic Nitriding of Steels / A. Kumar, D. Singh // Journal of Surface Engineering. – 2018. – № 34(5). – Р. 321-330.

2. Electrolytic Plasma Nitriding: Theory and Practice / А. Ivanov et al / Moscow: Mashinostroenie. – 2010.

3. Brown D. Historical Perspectives on Plasma Nitriding Processes / D. Brown, R. Clark // Materials Performance and Characterization. – 2017. – № 6(4). – Р. 245-253.

4. Application of Plasma Nitriding to Medium Carbon Steels / V. Kuznetsov et al // Metallurgical and Materials Transactions A. – 2016. – № 47. – Р. 192-202.

5. Lee C. Microstructure and Properties of Plasma Nitrided Steels / C. Lee, H. Park // Journal of Materials Science and Technology. – 2020. – № 56. – Р. 45-53.

6. Microstructural Evolution in Plasma Nitrided Medium Carbon Steel / Y. Zhang et al // Surface and Coatings Technology. – 2021. – № 409. – Р. 126891.

7. Thompson R. Formation of Iron Nitrides in Plasma Nitriding / R. Thompson, M. Green // Acta Materialia. – 2018. – № 142. – Р. 137-145.

8. Anode plasma electrolytic nitrohardening of medium carbon steel / S.A. Kusmanov et al // Surf. Coat. Technol. – 2015.

9. Improvement of corrosion and wear resistance of 45 steel with anode plasma electrolyte nitriding / A.A. Smirnov et al // Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. – 2017.

10. Sliding wear behavior of electrolytic plasma nitrided cast iron and steel / Х. Nie et al // Surf. Coat. Technol. – 2005.

11. Feasibility study of aqueous electrolyte plasma nitriding / A. Roy et al // Surface engineering. – 2007.

12. Carburizing of low-melting-point metals by pulsed nanocrystalline plasma electrolytic carburizing / M. Aliofkhazraei et al // Surf. Coat. Technol. – 2008.

13. Plasma electrolytic surface carburized and hardening of pure iron / М. Tarakci et al // Surf. Coat. Technol. – 2005.

14. Taheri P. A phenomenological model of nanocrystalline coating production using plasma electrolytic saturation (PES) technique / P. Taheri, C. Dehghanian // Transaction B: Mechanical Engineering. – 2009.

15. Aliev M.Kh. Pulsed nanocrystalline plasma electrolytic boriding as a novel method for corrosion protection of CP-Ti / M.Kh. Aliev, A. Sabour // Bull. Mater. Sci. – 2007.

16. "Surface modification of SCM420 steel by plasma electrolytic treatment / J.H. Kong et al // Surf. Coat. Technol. – 2013. 17. Anodic heating in aqueous solutions of electrolytes and its use for treating metal surfaces / P.N. Belkin et al // Surf. Eng. Appl. Electrochem. – 1997.

17. Rakhadilov B. The influence of electrolytic-plasma nitriding on the structure and tribological properties of high-speed steels / B. Rakhadilov, S. urbanbekov, A. Miniyazov // Tribologia. – 2015.

18. Skakov M. Influence of electrolyte plasma treatment on structure, phase composition and microhardness of steel P6M5 / M. Skakov, B. Rakhadilov, M. Sheffler // Key Eng. Mater. – 2013.

19. The effect of ammonia water on the microstructure and performance of plasma electrolytic saturation nitriding layer of 38CrMoAl steel / X.-Z. Hua et al // Phys. Procedia. – 2013.

20. A novel method of surface modification for steel by plasma electrolysis carbonitriding / D.J. Shen et al // Material Science and Engineering A. – 2007. 22. Anodic plasma electrolytic saturation of steels by carbon and nitrogen / B.R. Lazarenko et al // Scientific.net. – 2017.

21. Electrolyte-plasma surface hardening of hollow steel applicator needles for point injection of liquid mineral fertilizers / В. Rakhadilov et al // AIMS Materials Science. – 2024. – № 11(2).

22. Change of structure and mechanical properties of R6M5 steel surface layer at electrolyticplasma nitriding / M. Skakov et al // Adv Mat Res. – 2014. – № 1040. – Р. 753-758.

23. Study on surface hardening and wear resistance of AISI 52100 steel by ultrasonic nanocrystal surface modification and electrolytic plasma surface modification technologies / N. Magazov et al // Materials. – 2023. – № 16. – Р. 6824.