AP19579513 "Разработка комбинированного способа поверхностного упрочнения деталей из нержавеющих сталей"

Руководитель проекта: Жумадилова Гульмира Амангазыевна - жоба жетекшісі, https://orcid.org/0000-0003-0722-8860

Актуальность:

Одним из важных направлений дальнейшего развития технологии электролитно-плазменного азотирования является ускорение процесса диффузионного насыщения и сокращение длительности азотирования.
На наш взгляд одним из решений данной задачи является разработка способа предварительной подготовки насыщаемой поверхности перед азотированием. Одним из вариантов может служить предварительная обработка поверхности интенсивной пластической деформацией, которая позволяет создать поверхностный нано структурированный слой. Желание повышения эффективности, ранее разработанной авторами технологии плазменно-электролитического азотирования с целью ее широкого внедрения для повышения трибологических и коррозионных характеристик легированных сталей, работающих в условиях износа и агрессивных сред, является предпосылкой к разработке данного проекта. В данном проекте предлагается разработать комбинированный метод поверхностной обработки нержавеющей стали 12Х18Н10Т, который включает в себя предварительную поверхностную механическую обработку для получения нано структурированной поверхности и последующего электролитно-плазменного низкотемпературного азотирования.

Цель:

Разработка комбинированного способа поверхностного упрочнения деталей из нержавеющих сталей, который включает в себя поверхностную пластическую деформацию и последуюшее электролитно-плазменное азотирование, а также изучение структурных превращений в стали 12Х18Н10Т при пластической деформации и их влияние на кинетику диффузионного насыщения поверхности азота и углерода при последуюшем азотировании.

Ожидаемый результат:

В данном проекте предлагается разработать комбинированный метод поверхносной обработки нержавеющих сталей, который включает в себя предварительную механическую обработку поверхности для получения ультрмелкозернистой структруы и последующего низкотемпературного азотирования в электролитной плазме. В рамках данного проекта будут исследованы влияния технологических параметров (время обработки, размер шаров, частота колебаний) механической обработки под воздействием ударов шаров на структуру и механические свойства поверхности стали 12Х18Н10Т. Будут изучены влияния предварительной механической обработки на формирование азотированного слоя стали 12Х18Н10Т. Будут исследованы особенности формирования дислокационной субструктуры стали 12Х18Н10Т при поверхностной пластической деформации и ее роль в формировании азотированного слоя. Будут установлены механизмы диффузионного насыщения поверхности с крупнозернистой и ультрмелкозернистой структурами. На основе результатов экспериментальных исследований будет разработан способ комбинированной обработки изделий нержавеющих сталей и выданы технологические рекомендации по применению разработанного способа.
Данный проект, направленный на повышение срока службы стальных изделий, имеет большое практическое значение. В результате проводимых исследований будет разработан новый способ комбинированной обработки деталей из нержавеющей стали, который позволит повысить их срок службы. А также будет разработана научная основа комбинированного метода поверхностного упрочнения аустенитной стали. Предлагаемый комбинированный метод простой и экономически более выгодный, не требует использования дорогостоящих и сложных оборудований и расходных материалов, что дает существенный экономический эффект.

Результат:

На основе ранее проведенных исследований авторами установлено, что разработанный двухступенчатый режим нагрева позволяет применить катодный процесс электролитно-плазменного нагрева для азотирования изделий, причем при низких температурах (450-550С), что позволяет применить данный метод в качестве финишной обработки изделий, в частности, азотировать режущие инструменты из быстрорежущих сталей, прошедших упрочняющую термическую обработку. Тем не менее одним из сдерживающих факторов широкого применения ранее разработанного способа электролитно-плазменного азотирования является малая толщина азотированного слоя (всего 30-40 мкм). Увеличение длительности процесса насыщения для получения необходимой толщины азотированного слоя потребует большой расход электроэнергии, что является нерентабельным.

Члены Исследовательской группы

  • ФИО: Рахадилов Бауыржан Қорабайұлы

    Scopus Id: 55539741700

    Researcher Id: AAD -3744-2020

    ORCID: 0000-0001-5990-7123

    Дополнительно:

  • ФИО: Баятанова Ляла Болаткановна

    Scopus Id: 55540404900

    Researcher Id: ---

    ORCID:

    Дополнительно:

  • ФИО: Калитова Айсұлу Аманжолқызы

    Scopus Id: 55648028900

    Researcher Id: ---

    ORCID: 0000-0002-4761-286_

    Дополнительно:

  • ФИО: Андыбаева Гаухар Маратқызы

    Scopus Id: ---

    Researcher Id: ---

    ORCID:

    Дополнительно:

  • ФИО: Орманбеков Қуаныш Дәулетұлы

    Scopus Id: ---

    Researcher Id: ---

    ORCID:

    Дополнительно:

  • ФИО: Жасұлан Айнұр Жасұланқызы

    Scopus Id: ---

    Researcher Id: ---

    ORCID:

    Дополнительно: