ЭЛЕКТРОЛИТТІК-ПЛАЗМАЛЫҚ ӨҢДЕУ ПАРАМЕТРЛЕРІНІҢ ЖЕР ҚАЗАТЫН ШӨМІШТІҢ ТҮЗУ ТІСІНІҢ БЕТКІ ҚҰРЫЛЫМЫ МЕН МЕХАНИКАЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІНЕ ӘСЕРІН ЗЕРТТЕУ

Бұл зерттеу қатты абразивті жағдайларда жұмыс істейтін тиегіштерде қолданылатын 30CrMnSi маркалы шөміш тістерінің тозуға төзімділігін арттырудағы электролиттік-плазмалық өңдеудің тиімділігін қарастырады. Үлгілер әртүрлі өңдеу әдістеріне ұшыратылды, соның ішінде электролиттік-плазмалық шынықтыру, азоттау, цементациялау, азот-көміртекпен қанықтыру және шынықтыру процестері жүргізілді. Үлгілердің құрылымын, фазалық құрамын және механикалық қасиеттерін жан-жақты сипаттау үшін бірнеше талдау әдістері қолданылды: сканерлеуші электрондық микроскопия, энергия-дисперсиялық спектроскопия, рентгенқұрылымдық талдау және микротвердостық өлшеулер. Материалдардың трибологиялық қасиеттері TRB3 трибометрі көмегімен бағаланды, ал абразивтік тозу сынақтары ГОСТ 23.208-79 стандартына сәйкес жүргізілді. Нәтижелер электролиттік-плазмалық өңдеу кезінде қалыңдығы 15-25 мкм болатын диффузиялық қабаттардың түзілетінін көрсетті. Бұл процесс карбид, нитрид және карбонитрид фазаларының (Fe₄C, Fe₇C₃, Fe₄N, Fe₂N және Fe₃(CN)) түзілуімен қатар жүреді. Аталған өңдеу беткі қаттылықты айтарлықтай арттырып (810 HV-қа дейін) және тозуға төзімділікті жақсартады. Зерттеу нәтижелері электролиттік-плазмалық азоттаудың қаттылық пен тұтқырлықтың оңтайлы тепе-теңдігін қамтамасыз ететінін, соның нәтижесінде үйкеліс коэффициенті төмендеп, абразивтік тозуға төзімділіктің артатынын көрсетті. Бұл технологияны дамыту жер қазу және тау-кен жабдықтары бөлшектерінің қызмет ету мерзімін ұзартуға, техникалық қызмет көрсету шығындары мен жабдықтың тоқтап қалу уақытын азайтуға мүмкіндік береді.

1. Florea V.A. Efficiency of Maintenance Activities in Aggregate Quarries: A Case Study of Wear Parts on Loaders and Excavators / V.A. Florea, M. Toderaș // Applied Sciences. – 2024. – № 14(17). – Р. 7649.

2. Singla S. Enhancing wear resistance of low alloy steel applicable on excavator bucket teeth via hardfacing / S. Singla, A.S. Kang, J.S. Grewal // Asian Review of Mechanical Engineering. – 2012. – № 1(2). – Р. 51-54.

3. A Review on Wear-Resistant Coating with High Hardness and High Toughness on the Surface of Titanium Alloy / H. Bai et al // Journal of Alloys and Compounds. – 2021. – № 882. – Р. 160645.

4. Effect of Thermal, Chemical and Thermo-Chemical Pre-Treatments to Enhance Methane Production / R. Rafique et al // Energy. – 2010. – № 35. – Р. 4556-4561.

5. Electrolytic Plasma Processing for Cleaning and Metal- Coating of Steel Surfaces / E.I. Meletis et al // JC Surface and Coatings Technology. – 2002. – № 150. – Р. 246-256.

6. Investigation on the Effect of Technological Parameters of Electrolyte-Plasma Cementation Method on Phase Structure and Mechanical Properties of Structural Steel 20Kh / B. Rakhadilov et al // AIMSMATES. – 2023. – № 10. – Р. 934-947. https://doi.org/10.3934/matersci.2023050.

7. Duplex Surface Treatments Combining Plasma Electrolytic Nitrocarburizing and Plasma Immersion Ion-Assisted Deposition / AL. Yerokhin et al // Surface and Coatings Technology. – 2001. – № 142-144. – Р. 1129-1136.

8. Electrolytic Plasma Nitriding of Medium-Carbon Steel 45 for Performance Enhancement / Z. Satbayeva et al // Crystals. – 2024. – № 14.

9. Improving Wear Resistance by Electrolyte-Plasma Hardening of Corrosion-Resistant Steel of the Tip / K. Kombaev et al // J Appl Eng Science. – 2023. – № 21. – Р. 810-819.

10. MAR Analysis of AISI Material Power of AISI 4140 Bucket Teeth Excavator Using Influence of Abrasive Wear. / S.H. Suryo et al // Surakarta, Indonesia. – 2018. – Р. 030022.

11. Richhariya V. Surface Modification of AISI 1020 Mild Steel by Electrical Discharge Coating with Tungsten and Copper Mixed Powder Green Compact Electrodes.

12. Electrolytic Plasma Treatment of the Surface of a Part Produced with the Use of Additive Technology / Metal Science and Heat Treatment Available online: https://link.springer.com/article/10.1007/s11041-018-0250-1 (accessed on 15 October 2025).

13. Electrolyte-Plasma Product Treatment / LI. Akhmadullina et al // J. Phys.: Conf. Ser. – 2020. – № 1588. – Р. 012012, https://doi.org/10.1088/1742-6596/1588/1/012012.

14. Duradji A.Y. National University of Science and Technology «MISIS» (MISIS), Moscow, Russia Aluminum Treatment in the Electrolytic Plasma During the Anodic Process / A.Y. Duradji // JESTR. – 2017. – № 10. – Р. 81-84. https://doi.org/10.25103/jestr.103.11.

15. Kashapov RN. Research of Plasma-Electrolyte Discharge in the Processes of Obtaining Metallic Powders / RN. Kashapov, LN. Kashapov, NF Kashapov,// J. Phys.: Conf. Ser. – 2017. – № 927. – Р. 012086, https://doi.org/10.1088/1742-6596/927/1/012086.