Тульский государственный университет, Тула, Россия:
А. А. Маликов, докт. техн. наук, профессор кафедры технологии машиностроения (ТМ)
Е. В. Маркова, канд. техн. наук, доцент кафедры ТМ, эл. почта: marta06@yandex.ru
Н. Б. Фомичева, канд. техн. наук, доцент кафедры физики металлов и материаловедения
О. В. Чечуга, канд. техн. наук, доцент кафедры ТМ

Представлены результаты исследований поверхностей трения и микроструктуры поверхностного слоя после упрочнения различны ми электротехнологическими методами. Это выполнено с целью выбора способа поверхностной обработки стали, обеспечивающего высокий упрочняющий эффект. Проанализированы характерные участки рельефа поверхностей, упрочненных различными способами, у конструкционных сталей 30ХГСН2А и 30ХРА после изнашивания в условиях трения скольжения без смазочного материала. Показано, что различные виды упрочнений на базе электротехнологий, включая электроэрозионную и электронно-лучевую обработку, создают различный упрочняющий эффект в сталях и характеризуются различными поверхностями трения. Электроэрозионная обработка в режиме производительного съема характеризуется наибольшим упрочняющим эффектом для исследуемых марок сталей. На поверхности после электронно-лучевого упрочнения на микроскопическом уровне отмечено появление контрастных дорожек трения, а также фрагментарных рельефов с заметными повреждениями. Проведенный микроструктурный анализ позволил оценить влияние вида обработки на структурные характеристики материала. При электроэрозионной обработке на поверхности формируется характерный белый слой с повышенной микротвердостью. Комбинированное упрочнение на основе схемы электроэрозионной обработки снижает микротвердость для обеих марок сталей и уменьшает толщину белого слоя. Электронно-лучевая обработка формирует трехзонную структуру как для стали 30ХРА, так и для стали 30ХГСН2А.

1. Носов Н. В., Шилова Ю. А., Лысенко Н. В. Физико-механическое состояние поверхностного слоя при финишной абразивной обработке поверхностей трения // Изв. Самарского научного центра Российской академии наук. 2016. Т. 18. №4-2. С. 303–310.
2. Абляз Т. Р. Анализ качества обработанной поверхности детали после электроэрозионной обработки // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 2. С. 58–62.
3. Блинова Т. А., Пузачева Е. И., Бойко А. Ф. Повышение точности электроэрозионной обработки // Материалы II Междунар. науч.-практ. конф. «Перспективное развитие науки, техники и технологий». Т. 1. — Курск : ЮЗГУ, 2012. С. 89–90.
4. Александрова Е. С., Иванов А. М. Фрактографическое исследование изломов образцов из упрочненной низколегированной стали после малоцикловых испытаний // Наука и образование. 2016. № 1. С. 77–82.
5. Radyuk A. G., Gorbatyuk S. M., Gerasimova A. A. Use of electric-arc metallization to recondition the working surfaces of the narrow walls of thick-walled slab molds // Metallurgist. 2011. Vol. 55. No. 5-6. Р. 419–423.
6. Bergmann M., Kainz A., Zeman K., Krimpelstaetter K., Paesold D., Smeulders B., Schellingerhout P. Enhanced modelling of friction and lubrication in cold strip rolling // Proc. 9th Intern. and 6th Europ. Rolling Conf. Venedig, Italien, 10−12 Juni 2013.
7. Герасимова А. А., Радюк А. Г. Повышение качества поверхности заготовок путем нанесения покрытий // Черные металлы. 2015. № 3. С. 34.
8. Dagani R. Individual Surface Atoms Identified // Chemical & Engineering News. 2007. 5 March. P. 13.
9. Чубуков М. Ю., Руцкий Д. В., Усков Д. П., Зюбан Н. А., Палаткина Л. В. Влияние длительности эксплуатации оправок прошивного стана на структуру и состав поверхностных слоев // Черные металлы. 2016. № 11. С. 114–122.
10. Straffelini G. Friction and wear. Methodologies for Design and Control. — Springer Intern. Publ. Switzerland, Cham, 2015.
11. Wirz R. Е. Discharge plasma processes of ring-cusp ion thrusters: In partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy. — Pasadena, California : CA Inst, of Technology, 2005.
12. Бергман М., Кримпельштеттер К., Шмойльдерс Б., Шеллингерхаут П., Пезольд Д., Штрассер Д., Кайнц А., Зееман К. Расширенная трибологическая модель для холодной прокатки полосы // Черные металлы. 2017. № 11. С. 48–55.