Анализ механизмов упрочнения высокоуглеродистых сталей при поверхностной обработке высококонцентрированной плазменной струей

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследованы микроструктура, фазовый состав и параметры кристаллического строения высокоуглеродистых сталей (65Г, У8 и У10) после плазменного поверхностного упрочнения. В упрочненной зоне формируется мартенситно-карбидная структура. Установлено, что упрочнение мартенсита – это результат его твердорастворного упрочнения, повышения плотности дислокаций, образования большого числа субграниц, выделения нанодисперсных карбидов при самоотпуске. Плазменная обработка приводит к повышению твердости по сравнению с исходным состоянием в 3,5 – 4,5 раз и на 120 – 170 HV по сравнению с объем-ной закалкой. На основе данных проведенных исследований для процесса плазменного поверхностного упрочнения (наноструктурирования) высокоуглеродистых сталей разработан методологический подход к управлению структурообразованием.

Об авторах

С. С. Самотугин

ФГБОУ ВО Приазовский государственный технический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: zaplazmu@yandex.ru
Россия, Мариуполь

Список литературы

  1. Григорьев, С.Н. Методы повышения стойкости режущего инструмента: учебник / С. Н. Григорьев. – М.: Машиностроение, 2009. 368 с. – (Grigor'yev, S.N. Metody povysheniya stoykosti rezhushchego instrumenta: uchebnik / S. N. Grigor'yev. – M.: Mashinostroyeniye, 2009. 368 s
  2. Самотугин С.С. Плазменное упрочнение инструментальных материалов / С.С. Самотугин, Л.К. Лещинский. – Донецк: Новый мир, 2002. 338 с. – (Samotugin S.S. Plazmennoye uprochneniye instrumental'nykh materialov / S.S. Samotugin, L.K. Leshchinskiy. – Donetsk: Novyy mir, 2002. 338 s.)
  3. Самотугин С.С. Свойства и работоспособность инструментальных твердых сплавов после плазменного поверхностного модифицирования / С.С. Самотугин, В.И. Лавриненко, Е.В. Кудинова, Ю.С. Самотугина // Упрочняющие технологии и покрытия. 2016. №5. С.25–32. – (Samotugin S.S. Svoystva i rabotosposobnost' instrumental'nykh tverdykh splavov posle plazmennogo poverkhnostnogo modifitsirovaniya / S.S. Samotugin, V.I. Lavrinenko, Ye.V. Kudinova, Yu.S. Samotugina // Uprochnyayushchiye tekhnologii i pokrytiya. 2016. №5. S.25–32.)
  4. Samotugina, Yu.S. Technological peculiarities of local strengthening of high-strength cast iron / Yu.S. Samotugina // Avtomaticheskaya Svarka. 2005. №5. P.47–50.
  5. Samotugina, Y.S. Structure and mechanical properties of white cast iron after plasma surface modification / Y.S. Samotugina, Y.А. Tkachova // Mater. Sci. 2022. № 58(1). P.105–111.
  6. Samotugina, Y.S. Influence of plasma modification technology on structure formation mechanisms and wear resistance of high carbon steels and cast irons / Y.S. Samotugina, B.A. Lyashenko, O.О. Bezumova // Metallofizika i Noveishie Tekhnologii. 2021. № 43(8). P.1105–1119.
  7. Ткачев, В.Н. Износ и повышение долговечности деталей машин / В.Н. Ткачев. – М.: Машиностроение, 2001. 342 с. – (Tkachev, V.N. Iznos i povysheniye dolgovechnosti detaley mashin / V.N. Tkachev. – M.: Mashinostroyeniye, 2001. 342 s.)
  8. Приходько, В.М. Металлофизические основы разработки упрочняющих технологий / В.М. Приходько, Л.Г. Петрова, О.В. Чудина. – М.: Машиностроение, 2003. 384 с. – (Prikhod'ko, V.M. Metallofizicheskiye osnovy razrabotki uprochnyayushchikh tekhnologiy / V.M. Prikhod'ko, L.G. Petrova, O.V. Chudina. – Moscow.: Mashinostroyeniye, 2003. 384 s.)
  9. Бровер, А.А. Комплекс механизмов упрочнения металлических материалов при импульсной лазерной обработке / А.А. Бровер // Перспективные материалы. 2008. №1. С. 63–69. – (Brover, A.A. Kompleks mekhanizmov uprochneniya metallicheskikh materialov pri impul'snoy lazernoy obrabotke / A.A. Brover // Perspektivnyye materialy. 2008. №1. S. 63–69)
  10. Gavriljuk, V.G. High nitrogen steels: structure, properties, manufacture, applications / V.G. Gavriljuk, H. Berns. – Berlin: Springer, 1999. 378 p.
  11. Borgenstam, A. Metallographic evidence of carbon diffusion in the growth of bainite / A. Borgenstam, M. Hillert, J. Agren // Acta Materialia. 2009. V. 57. №11. P.3242 –3252.
  12. Самотугин, С.С. Оптимизация конструкции плазмотрона для поверхностного упрочнения материалов / С.С. Самотугин, И.И. Пирч, В.А. Мазур // Сварочное производство. 2002. №12. С. 32–35. – (Samotugin, S.S. Optimizatsiya konstruktsii plazmotrona dlya poverkhnostnogo uprochneniya materialov / S.S. Samotugin, I.I. Pirch, V.A. Mazur // Svarochnoye proizvodstvo. 2002. №12. S. 32–35.)
  13. Бернштейн, М.Л. Металловедение и термическая обработка стали: справочник: в 3 т. Т.1. Методы испытаний и исследований // М.Л. Бернштейн, А.Г. Рахштадт. – М.: Металлургия, 1983. 352 с. – (Bernshteyn, M.L. Metallovedeniye i termicheskaya obrabotka stali: spravochnik: 3 t. T.1. Metody ispytaniy i issledovaniy // M.L. Bernshteyn, A.G. Rakhshtadt. – M.: Metallurgiya, 1983. 352 s.)
  14. Мороз, Л.С. Механика и физика деформации и разрушения материалов / Л.С. Мороз. – Л.: Машиностроение, 1984. 224 с. – (Moroz, L.S. Mekhanika i fizika deformatsii i razrusheniya materialov / L.S. Moroz. – L.: Mashinostroyeniye, 1984. 224 s.)

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025