ӘРТҮРЛІ ӨҢДЕУ РЕЖИМДЕРІНДЕ ПЛАЗМАЛЫҚ ШЫНЫҚТЫРУ ӘДІСІ АРҚЫЛЫ ШХ15 МОЙЫНТІРЕКТІК БОЛАТЫНЫҢ ТОЗУҒА ТӨЗІМДІЛІГІН АРТТЫРУ

Бұл жұмыста әртүрлі өңдеу шарттарындағы плазмалық шынықтырудың ШХ15 мойынтіректік болатының микроқұрылымы мен трибологиялық қасиеттеріне әсері зерттелді. Жергілікті жоғары жылдамдықты қыздыруға және кейінгі өздігінен шынығуға негізделген плазмалық өңдеу сұйық салқындатқыш орталарды қолданбай-ақ беріктендірілген беткі қабаттың қалыптасуын қамтамасыз ететіні көрсетілді. Эксперименттік зерттеулер плазмалық доға тогын (120-140 А) және плазма түзуші газ шығынын (0,2-0,25 л/мин) өзгерту арқылы жүргізілді. Алынған нәтижелер плазмалық шынықтырудың мартенситтен, қалдық аустениттен және перлиттен тұратын градиентті микроқұрылымның қалыптасуына алып келетінін, сонымен қатар оның бастапқы перлиттік құрылымға біртіндеп ауысатынын көрсетті. Беріктендірілген қабаттың максималды микрокаттылығы 250 мкм тереңдікке дейін 700 HV мәніне жетеді. «Шар-диск» сұлбасы бойынша жүргізілген трибологиялық сынақтар плазмалық өңдеуден кейін үйкеліс коэффициентінің артатынын, ал тозу жылдамдығының бастапқы күймен салыстырғанда 3-3,5 есе төмендейтінін көрсетті. Алынған нәтижелер ШХ15 болатының тозуға төзімділігінің едәуір артқанын дәлелдейді және плазмалық шынықтырудың бетті беріктендіру әдісі ретінде тиімділігін растайды.

1. Safonov E.N. Plasma hardening of machine parts / E.N. Safonov. – Moscow; Berlin: DirectMedia, 2014. – 165 p.

2. Modification of the surface of 40Kh steel by electrolytic plasma hardening / Z. Sagdoldina et al // Metals. – 2022. – Vol. 12, № 12. – P. 2071.

3. Kuznetsov V.P. Friction surface hardening of steels using a rotating tool / V.P. Kuznetsov, V.V. Voropaev, A.S. Skorobogatov. – Ekaterinburg: Ural University Press, 2022. – 110 p.

4. Estimation of the influence of heat treatment modes using negative temperatures on the mechanical properties of ShKh15 steel / S.A. Zemlyakov et al // Part I: The influence of heat treatment modes on hardness, strength and toughness // Fundamental’nye problemy sovremennogo materialovedenia. – 2024. – Vol. 21, № 1. – P. 82-90.

5. Brover G.I. Surface hardening by concentrated energy flows / G.I. Brover, A.V. Brover. – Rostovon-Don: Don State Technical University, 2014.

6. Special steels / E.V. Bratkovsky et al. – Novotroitsk: NF NITU MISIS, 2013. – 87 p.

7. Bochnowski W. The influence of arc plasma treatment on the structure and microhardness of 100Cr6 bearing steel // Archives of Foundry Engineering. – 2010. – Vol. 10. – P. 19-22.

8. Tribological behaviour of microindented 100Cr6 steel surfaces in dry contact conditions / P. Guglielmi et al // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. – 2024. – Vol. 133. – № 5. – P. 2381-2400.

9. ГОСТ 801-2022. Rolled products of bearing steel. Technical specifications. – Moscow: Russian Institute of Standardization, 2023. – 23 p.

10. Plasma immersion ion implantation of 100Cr6 ball bearing steel / C. Blawert et al // Surface and Coatings Technology. – 1996. – Vol. 83, № 1-3. – P. 228-234.

11. Barrow A.T.W. The ε→η→θ transition in 100Cr6 and its effect on mechanical properties / A.T.W. Barrow, J.-H. Kang, P.E.J. Rivera-Díaz-del-Castillo // Acta Materialia. – 2012. – Vol. 60, № 6-7. – P. 2805-2815.

12. Kang J.-H. Rolling contact fatigue in martensitic 100Cr6: Subsurface hardening and crack formation / J.-H. Kang, R.H. Vegter, P.E.J. Rivera-Díaz-del-Castillo // Materials Science and Engineering A. – 2014. – Vol. 607. – P. 328-333.

13. Rapidly quenched materials and coatings: Proceedings of the 20th International Scientific and Technical Conference, October 17-18, 2023, MAI. – Moscow: Probel-2000, 2023. – 372 p.

14. The analysis of structure change and tribomechanical properties of alloyed steel surfaces modified by diffusion electrolyte-plasma boriding method / L.G. Sulyubayeva et al // Bulletin of the Karaganda University. Physics Series. – 2025. – Vol. 1, № 117. – P. 68-76.

15. Application of electrolyte based on sodium carbonate for electrolyte-plasma surface hardening of Steel 45 / B. Rakhadilov et al // Bulletin of Shakarim University. Technical Sciences Series. – 2024. – Vol. 3, № 15. – P. 414-424.