Preview

Вестник Университета Шакарима. Серия технические науки

Расширенный поиск

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ НАГРЕВА ПРИ ЭЛЕКТРОЛИТНО-ПЛАЗМЕННОЙ ЗАКАЛКЕ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАЛИ 20ГЛ

https://doi.org/10.53360/2788-7995-2025-2(18)-64

Аннотация

В данной статье представлено комплексное исследование процесса электролитноплазменной закалки (ЭПЗ), применяемого к конструкционной стали 20GL, материалу, часто используемому в автомобильной, транспортной и различных других отраслях промышленности. Акутальностью данного исследования является необходимость повышения эксплуатационных характеристик сталей, которые подвергаются высоким механическим нагрузкам, повышенным температурам и коррозионным средам. Экспериментальные данные показывают, что электролитно-плазменная обработка существенно повышает твердость стали 20ГЛ в среднем примерно до 600HV. Кроме того, увеличение продолжительности нагрева значительно способствует повышению твердости, играя решающую роль в повышении износостойкости под нагрузкой. Микроструктурный анализ подтверждает образование мелкозернистой мартенситной фазы, подчеркивая трансформацию и упрочнение стали. Кроме того, в исследовании подчеркивается, что химический состав стали 20ГЛ влияет на градиент твердости от поверхности внутрь и приводит к развитию более мелкозернистых особенностей в микроструктуре стали. В целом электролитно-плазменный процесс оказывается полезным не только для улучшения механических характеристик, но и для повышения надежности и срока службы критических компонентов. С промышленной точки зрения эта технология отличается своей адаптивностью и экономической эффективностью, что делает ее привлекательным решением для таких секторов, как автомобилестроение, строительство и энергетическая промышленность. Таким образом, электролитно-плазменное упрочнение становится перспективным методом, соответствующим современным инженерным требованиям, предлагая многообещающий путь для усовершенствованной оптимизации материалов.

Об авторах

Б. К. Рахадилов
ТОО «Plasma Science»
Казахстан

Бауржан Рахадилов – PhD, Проректор по научной работе Восточно-Казахстанского университета им. С. Аманжолова, 

070000, г. Усть-Каменогорск



Е. Я. Шаяхметов
Инжиниринговый центр «Упрочняющие технологий и покрытия», Шәкәрім университет
Казахстан

Ержан Шаяхметов – старший преподаватель кафедры технологического оборудования,

071412, г. Семей



Ж. Ә. Бақыт
Инжиниринговый центр «Упрочняющие технологий и покрытия», Шәкәрім университет
Казахстан

Жанель Бақыт – младший научный сотрудник Инжинирингового центра «Упрочняющие технологии и покрытия», 

071412, г. Семей



С. И. Буреш
Инжиниринговый центр «Упрочняющие технологий и покрытия», Шәкәрім университет
Казахстан

Сергей Буреш – магистрант группы МТО-301,

071412, г. Семей



Н. Е. Мусатаева
Инжиниринговый центр «Упрочняющие технологий и покрытия», Шәкәрім университет

Назира Мусатаева – студентка группы Ф-302, 

071412, г. Семей



Список литературы

1. Tursunov N.K. Methodology for calculating the complex deoxidation of 20GL steel with aluminum and calcium / N.K. Tursunov, T.T. Urazbaev, T.M. Tursunov // Universum: Technical Sciences. – 2022. – № 2-2(95). – Р. 20-25.

2. Kulikov I. Electrolytic-plasma processing of materials / I. Kulikov, S. Vashchenko, A. Kamenev // Litres. – 2022. – Р. 191-219.

3. Volenko A.P. Electrolytic-plasma treatment of metallic materials / A.P. Volenko, O.V. Boychenko, N.V. Chirkunova // Vector of Science of Togliatti State University. – 2012. – № 4. – Р. 144-147.

4. Electrolytic-plasma processing and coating of metals and alloys / A.D. Pogrebnyak et al // Advances in Metal Physics. – 2005. 5. Tursunov N.K. Study of dephosphorization and desulfurization processes in the smelting of 20GL steel in an induction crucible furnace with further processing in a ladle using rare earth metals / N.K. Tursunov, A.E. Semin, E.A. Sanokulov // Ferrous Metals. – 2017. – № 1. – Р. 33-40.

5. Volenko A.P. Electrolytic-plasma treatment of metallic materials / A.P. Volenko, O.V. Boychenko, N.V. Chirkunova // Vector of Science of Togliatti State University. – 2012. – № 4. – Р. 144-147.

6. Pogrebnyak A.D. Electrolytic-plasma technology for coating and processing of metals and alloys / A.D. Pogrebnyak, A.Sh. Kaverina, M.K. Kylyshkanov // Physicochemistry of Surface and Protection of Materials. – 2014. – Vol. 50, № 1. – Р. 72-88.

7. Tyurin Yu.N. Features of electrolytic-plasma hardening / Yu.N. Tyurin // EPH. – 1999.

8. Structural transformation in 20GL steel after electrolytic-plasma surface quenching / B.K. Rakhadilov et al // Bulletin of the National Nuclear Center of the Republic of Kazakhstan. – 2018. – № 3. – Р. 99-102.

9. Influence of electrolytic-plasma hardening on the tribological properties of 40KHN steel / A.B. Kenesbekov et al // Bulletin of D. Serikbayev East Kazakhstan State Technical University. – 2018. – № 4. – Р. 144-151.

10. Influence of electrolytic-plasma surface hardening on the structure and properties of 40KHN steel / G.M. Toktarbayeva et al // Bulletin of D. Serikbayev East Kazakhstan State Technical University. – 2020. – № 1. – Р. 199-204.

11. The effect of electrolytic-plasma treatment of 18KHN3MA-Sh steel on surface microstructure and hardness / K.K. Kombaev, M.K. Kylyshkanov, Yu.I. Lopukhov // Journal of the Siberian Federal University. Engineering and Technology. – 2009. – Vol. 2, № 4. – Р. 394-399.

12. Cheylakh A.P. Influence of quenching modes on the structure and properties of cemented 20GL steel / A.P. Cheylakh, N.E. Karavaeva. – Р. 216.

13. Priupolin D.V. Investigation of the influence of the gradient structure in 20GL steel on its mechanical properties / D.V. Priupolin, A.V. Budruev // Vyksa Branch of NITU "MISIS", Vyksa; Collection of Materials of the VIII Regional Interuniversity Scientific and Practical Conference "Creativity of the Youth - to the Native Region". – Р. 67-71.

14. Cheylakh A.P. Influence of high-temperature thermocyclic treatment on the structure and properties of cemented 20GL steel / A.P. Cheylakh, N.E. Karavaeva // Interuniversity collection "Scientific Notes". Lutsk, 2015. – Issue № 50.

15. Satbayeva Z.A. Structure formation in alloyed steels during electrolytic-plasma surface hardening. pp. 6-7. (Manuscript, Ust-Kamenogorsk, 2022, Ph.D. dissertation).

16. Hardening and alloying of steel as a result of electrolytic-plasma treatment / A.D. Pogrebnyak et al. – 2003, Р. 76-78.

17. Modification of the surface of 30KhGSA steel using electrolytic-plasma thermocyclic hardening / B.K. Rakhadilov et al // New Materials and Technologies: Powder Metallurgy, Composite Materials, Protective Coatings, Welding. – 2022. – Р. 610-616.

18. Application of electrolytic-plasma hardening to improve the properties of machine parts made of 45 steel. Bulletin of Shakarim University / R.K. Kusainov et al // Technical Sciences Series. – 2024. – № 3(15). – Р. 62-70.

19. Changes in the mechanical characteristics of wheel steel after electrolytic-plasma surface hardening / B.K. Rakhadilov et al // Actual Problems of Strength. – 2020. – Р. 330-332.

20. Musikhin S.A. The influence of chemical heterogeneity of medium-carbon low-alloy steels on the formation of structure and a set of properties under thermal exposure (Doctoral dissertation, Candidate of Technical Sciences, specialty 05.16.01). – 2015.


Рецензия

Для цитирования:


Рахадилов Б.К., Шаяхметов Е.Я., Бақыт Ж.Ә., Буреш С.И., Мусатаева Н.Е. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ НАГРЕВА ПРИ ЭЛЕКТРОЛИТНО-ПЛАЗМЕННОЙ ЗАКАЛКЕ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАЛИ 20ГЛ. Вестник Университета Шакарима. Серия технические науки. 2025;(2(18)):546-554. https://doi.org/10.53360/2788-7995-2025-2(18)-64

For citation:


Rakhadilov B., Shayakhmetov E., Bakyt Zh., Buresh S., Musataeva N. STUDY OF THE INFLUENCE OF HEATING DURATION DURING ELECTROLYTIC-PLASMA HARDENING ON THE CHARACTERISTICS OF 20GL STEEL. Bulletin of Shakarim University. Technical Sciences. 2025;(2(18)):546-554. https://doi.org/10.53360/2788-7995-2025-2(18)-64

Просмотров: 9


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2788-7995 (Print)
ISSN 3006-0524 (Online)
X