ДОСЛІДЖЕННЯ МІКРОСТРУКТУРИ АЗОТОВАНОЇ СТАЛІ 18Х2Н4МА ПІСЛЯ ЛАЗЕРНОЇ ОБРОБКИ З МОДЕЛЮВАННЯМ ПРОЦЕСІВ ЗНОСУ
DOI:
https://doi.org/10.31319/2519-8106.1(54)2026.351030Ключові слова:
технології відновлення, фізико-механічні характеристики, поверхневий шар, технології зміцнення, поверхня тертяАнотація
Сучасні технології зміцнення поверхневого шару деталей машинобудівного виробництва використовують найновітніші методи обробки, що засновані на передових дослідженнях трансформації мікроструктури поверхневих шарів під впливом зовнішніх дій. Основні чинники, що суттєво впливають на структуроутворення та фізико-механічні, міцні, зносостійкі характеристики, це хімічний склад матеріалу, температура, швидкість, час нагріву та охолодження. Також визначне значення мають газове середовище при термічній обробці.
Поєднання цих факторів та вимог потребує відповідних технологічних рішень при виборі технологій зміцнення разом з економічним розрахунком і доцільністю вибору технологічного способу впливу на поверхню деталі. У відмінності з використанням дорогих високолегованих матеріалів з високими показниками міцності, термостійкості, зносостійкості є альтернативні варіанти застосування відносно недорогих, найбільш поширених та доступних аналогів з відповідною обробкою. Одним із поширених технологічних способів зміцнення є формування і модифікування мікроструктури поверхневого шару.
Це може бути як хіміко-термічна, іонна-плазмова обробка, гарт СВЧ, лазерний гарт, лазерне легування поверхневого шару та інш. або комбінована обробка,що поєднує окремі елементи технологічних операцій. Так попереднє азотування деталі із сталі 12Х2Н4МА забезпечує насичення азотом поверхневий шар, а наступна лазерна обробка формує відповідну мікроструктуру з заданими фізико-механічними та міцними характеристиками.
Звичайно після лазерної обробки на азотованій поверхні із скупченням утворюється мікроструктура голчастого мартенситу з вкрапленнями нітридів Fe2N, Fe3N.
Поява нітридів типу Fe3N є результатом гарту вторинної дії лазерного променя. Азотування деталі із сталі 18Х2Н4МА збільшує твердість поверхневого шару в порівнянні матричним центром у 2 рази, а лазерна обробка до Hµ50=10000MПа.
Посилання
Cherneta, O. G. (2024) Strengthening of automobile transport parts by combined laser processing: monograph. Kamianske. DDTU. 147 p. [inUkrainian].
Lysenko, O.B., Zagorulko, I.V., Kalinina, T.V., Zadorozhnia, O.A. (2021) Kinetics of competi-tive crystallization of lanthanum upon rapid cooling of the melt Metallofizika I Noveishie Tekhnologii, 43 (9), pp.1207-1224.
Peremitko, V.V., Kolomoyets, I.V. (2021) Influence of orientation of zones of higher hardness of composite layers on their resistance to wear. Archives of Materials Science and Engineer-ing, 110 (2), pp. 59-71. [inUkrainian].
O.G.Cherneta, V.I. Kubich, R.G. Voloshchuk, V.S. Averyanov, D.Z. Shmatko. (2018). Strengthening of the Restored Surface Layer of Steel Parts 45 by Laser Boring International Jour-nal of Engineering & Technology (UAE). Science Publishing Corporation, RAK Free Trade Zone. Vol 7, No4.3 P.71-75.
Sereda, B., Sereda, D., Palehova, I. (2021) Obtaining surface titanium coatings for enhance the material performance in SHS conditions. Steel Properties and Applications in Conjunction with Materials Science and Technology. pp. 82-87.
Sereda, B., Sereda, D., Volokh, V., Sukhomlyn, V. (2021) The influence of the microstructure obtained after processing in SHS conditions on the magnetic characteristics of steels. Steel Prop-erties and Applications in Conjunction with Materials Science and Technology, pp. 129-132.
Kubich V.I., Cherneta, O.G. (2023) Dynamic viscosity of the lubricant and its effect on steel ma-terials with boron. Eurasian Physical Technical Journal, , Vol. 20, №1(43) C. 27-33.
Kubich V.1, Fasol Ye.1, Cherneta O.2, Yershina A.K.3, Sakipov N.Z.4 (2024) Resistance of heat- resistant yttrium-containing coatings to mechanical fracture when forming cutting paths EURA-SIAN PHYSICAL TECHNICAL JOURNAL,21, 3(49) P.81-92.ISSN 18111165.
Kubich V.I., Cherneta O.G., Yurov V.M., Portnov V.S., Amangeldikyzy A., Kopobayeva A.N., Madisheva R.K., Askarova N.S. (2024) Influence of PolytronTMC Composition on the Tribological State of the System of materials “40Ch - Transmission Oil - HCh15” when Simulating Friction Modes and Lubrication Conditions //Material and Mechanical Engineering Technology, №2,.P.8-17.
Cherneta O.G. Strengthening of automobile transport parts by combined laser processing: mono-graph.Kamianske: DDTU, 2024. 147 p.
Lysenko, O.B., Zagorulko, I.V., Kalinina, T.V., Zadorozhnia, O.A. Kinetics of competitive crystal-lization of lanthanum upon rapid cooling of the melt Metallofizika I Noveishie Tekhnologii, (2021) 43 (9), pp.1207-1224.
Peremitko, V.V., Kolomoyets, I.V. Influence of orientation of zones of higher hardness of compo-site layers on their resistance to wear. Archives of Materials Science and Engineering.110 (2), (2021)
pp. 59-71.
O.G.Cherneta, V.I. Kubich, R.G. Voloshchuk, V.S. Averyanov, D.Z. Shmatko. Strengthening of the Restored Surface Layer of Steel Parts 45 by Laser Boring International Journal of Engineering & Technology (UAE). Science Publishing Corporation, RAK Free Trade Zone. (2018). Vol 7, No4.3 P.71-75.
Sereda, B., Sereda, D., Palehova, I. Obtaining surface titanium coatings for enhance the material performance in SHS conditions. Steel Properties and Applications in Conjunction with Materials Science and Technology. (2021) pp. 82-87
Sereda, B., Sereda, D., Volokh, V., Sukhomlyn, V. The influence of the microstructure obtained after processing in SHS conditions on the magnetic characteristics of steels. Steel Properties and Applications in Conjunction with Materials Science and Technology. (2021) pp. 129-132.
Kubich V.I., Cherneta, O.G. Dynamic viscosity of the lubricant and its effect on steel materials with boron. Eurasian Physical Technical Journal (2023) Vol. 20, №1(43) C. 27-33.
Kubich V.1, Fasol Ye.1, Cherneta O.2, Yershina A.K.3, Sakipov N.Z.4 Resistance of heat- resistant yttrium-containing coatings to mechanical fracture when forming cutting paths EURASIAN PHYSI-CAL TECHNICAL JOURNAL. (2024),21, 3(49) P.81-92.ISSN 18111165.
Kubich V.I., Cherneta O.G., Yurov V.M., Portnov V.S., Amangeldikyzy A., Kopobayeva A.N., Madisheva R.K., Askarova N.S. Influence of PolytronTMC Composition on the Tribological State of the System of materials “40Ch - Transmission Oil - HCh15” when Simulating Friction Modes and Lubrication Conditions //Material and Mechanical Engineering Technology, (2024) №2, P.8-17.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
a. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
b. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
c. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
