Актуальные проблемы в машиностроении. Том 9. № 1-2. 2022 Инновационные технологии в машиностроении ____________________________________________________________________ 23 УДК 621.9.047.7 ПОВЕРХНОСТНОЕ УПРОЧНЕНИЕ СТАЛЕЙ ХВГ И 40Х МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОЛИТНО-ПЛАЗМЕННОГО АЗОТИРОВАНИЯ В.М. СМИРНОВ, канд. физ.-мат. наук, доцент Д.В. ЛОБАНОВ, доктор техн. наук, профессор А.И. БУСОВ, магистрант (ЧГУ им. И.Н. Ульянова, г. Чебоксары) Смирнов В.М. – 428015, г. Чебоксары, пр-т Московский, 15, Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова, e-mail: vms53@inbox.ru В данной статье приведены результаты исследования поверхностного упрочнения сталей ХВГ и 40Х методом электролитно-плазменного азотирования на аноде в электролите из водного раствора, содержащего 11% хлорида аммония и 11% нитрат аммония. В работе описана схема использованной лабораторной установки электролитно-плазменного нагрева и приведены размеры, и форма образцов сталей, на которых проводились исследования. Приведены режимы электролитно-плазменного азотирования образцов исследуемых марок стали. Проведено моделирование влияния режимов электролитно-плазменного азотирования инструментальной стали ХВГ методом полнофакторного эксперимента. Получено уравнение регрессии, которое описывает зависимость максимальной микротвердости поверхностного слоя стали ХВГ от напряжения на электродах и времени электролитно-плазменного нагрева. Показано, что наиболее преимущественным фактором, обеспечивающим повышения микротвёрдости поверхностного слоя сталей ХВГ за счет азотирования, является напряжение на электродах. Проанализированы экспериментальные зависимости микротвердости от расстояния в поверхностных слоях сталей ХВГ и 40Х. Ключевые слова: Электролитно-плазменное азотирование, поверхностное упрочнение стали, микротвёрдость, водный электролит, полнофакторный эксперимент, уравнение регрессии. Введение Развитие современной промышленности во многом зависит от качества, характеристик и свойств выпускаемой продукции. Такие параметры достигаются высоким уровнем технологической подготовки на производстве. Технологическое усовершенствование в промышленности позволяет достичь требуемых результатов с наименьшими экономическими затратами [1-9]. Однако в процессе достижения поставленных задач наблюдается ряд проблем, требующих современного подхода. В настоящее время остаётся актуальным вопрос повышения сопротивляемости разрушению, которая достигается за счёт методов поверхностного упрочнения деталей машин и инструментов. На данный момент распространенными методами повышения твердости являются термические, химико-термические, механические и комбинированные [10-19]. Для обеспечения твёрдости и износостойкости на поверхности детали широко применяются цементация, азотирование и нитроцементация [20]. Преимущество азотированного слоя заключается в более высокой твердости и износостойкости, а также в способности сохранения высокой твердости при нагреве до высоких температур. Однако у
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1