Безводневе азотування у тліючому розряді як метод підвищення зносостійкості конструкційних сталей

БЕЗВОДНЕВЕ АЗОТУВАННЯ У ТЛІЮЧОМУ РОЗРЯДІ ЯК МЕТОД ПІДВИЩЕННЯ ЗНОСОСТІЙКОСТІ КОНСТРУКЦІЙНИХ СТАЛЕЙ

HYDROGEN-FREE NITRIDING IN GLOW DISCHARGE AS METHOD OF IMPROVEMENT OF WEAR RESISTANCE OF STRUCTURAL STEELS

Сторінки: 7-12. Номер: №5, 2019 (277)
Автори:
М.Є. СКИБА, Н.М. СТЕЧИШИНА, Н.К. МЕДВЕДЧУК,
М.С. СТЕЧИШИН, В.В. ЛЮХОВЕЦЬ
Хмельницький національний університет
M.YE. SKYBA, N.M. STECHYSHYNA, N.K. MEDVEDCHUK, M.S. STECHYSHYN, V.V. Liukhovets
Khmelnytskyi National University
DOI: https://www.doi.org/10.31891/2307-5732-2019-277-5-7-12
Рецензія/Peer review : 17.05.2019 р.
Надрукована/Printed : 23.07.2019 р.

Анотація мовою оригіналу

. В роботі розглянуто актуальність застосування поверхневих методів зміцнення деталей машин. Особливу увагу приділено сучасним методам зміцнення, заснованим на дії концентрованих потоків енергії на поверхні металів, зокрема методу без водневого азотування в тліючому розряді (БАТР). Розглянута історія виникнення та розвитку технологій азотування. Показані переваги БАТР, а також основний напрямок досліджень у Подільському науковому фізико-технологічному центрі при ХНУ, що базується на енергетичній теорії процесів БАТР.
Ключові слова: безводневе азотування в тліючому розряді (БАТР), технологічний процес, дифузія, зносостійкість, автономні і взаємопов’язані режими, структура, фазовий склад.

Розширена анотація англійською мовою

The paper considers the urgency of the use of surface methods for strengthening the parts of machines. Particular attention is paid to modern methods of strengthening (based on the action of concentrated energy streams on the surface of metals), in particular the method of hydrogen-free nitriding in glow discharge (HNGD). The history of emergence and development of nitrogen technologies are considered. The advantages of HNGD, as well as the main direction of research in the Podilsky Scientific Physics and Technology Center at KhNU are shown (which are based on the energy theory of HNGD processes). By ensuring the independence of the energy parameters of HNGD technology, wide additional possibilities appear for both the intensification of the process and the qualitative management of the consequences of the modification. In this case, regardless of the condition of temperature maintaining, it is possible to suppress or vice versa to intensify certain subprocesses, and through them to create different structures of the modified layer. The idea of the possibility of independent control and regulation of HNGD by mode and energy parameters is the basis of this work. In world practice, the problem of ensuring the independence of temperature from the energy parameters of the NGD mode is solved by the introduction of a heating source, which is alternative to a glow discharge. The most common hardware implementation of this approach is the use of so-called hot-wall cameras.
Key words: hydroden-free nitriding in the glow discharge (HNGD), technological process, diffusion, wear resistance, autonomous and interrelated modes, structure, phase composition.

References

1. Elagina O. Yu. Tehnologicheskie metody povysheniya iznosostojkosti detalej mashin : ucheb. posobie / O. Yu. Elagina. – M. : Universitetskaya kniga ; Logos, 2009. – 488 s.
2. Zakalov O. V. Osnovy tertia i znoshuvannia u mashynakh : navchalnyi posibnyk / O. V. Zakalov, I. O. Zakalov. – Ternopil : Vyd-vo TNTU im. I. Puliuia, 2011. – 322 s.
3. Safonov B. P. Inzhenernaya tribologiya: ocenka iznosostojkosti i resursa tribospryazhenij : ucheb. posobie / B. P. Safonov, A. V. Begova. – Novomoskovsk : RHTU, 2004. – 65 s.
4. Sovremennaya tribologiya: itogi i perspektivy / otv. red. K. V. Frolov. – M. : izd-vo LKI, 2008. – 480 s.
5. Trenie i modificirovanie materialov tribosistem / Yu. K. Mashkov, K. N. Poleshenko, S. N. Povoroznyuk, P. V. Orlov. – M. : Nauka, 2000. – 280 s.
6. Berkovich I. I. Tribologiya. Fizicheskie osnovy, mehanika i tehnicheskie prilozheniya / I. I. Berkovich, D. G. Gromakovskij. – Samara : SGTU, 2000. – 268 s.
7. Shevelya V. V. Tribohimiya i reologiya iznosostojkosti : monografiya / V. V. Shevelya, V. P. Oleksandrenko. – Hmelnickij : HNU, 2006. – 278 s.
8. Prusakov B. A. Problemy materialov v HHI veke / B. A. Prusakov // Metallovedenie i termicheskaya obrabotka metallov. – 2001. – № 1. – S. 3–5.
9. Chizhevskij V. P. Zhelezo i azot / V. P. Chizhevskij // Izvestiya Tomskogo tehnologicheskogo instituta. – 1913. – T. 31. – № 3. – S. 1–91.
10. Gurvich L. M. Sovremennye energosberegayushie tehnologii termoobrabotki / L. M. Gurvich, I. G. Tereshenko // Oborudovanie i tehnologii termicheskoj obrabotki metallov i splavov v mashinostroenii : trudy nauchno-prakticheskogo simpoziuma. – Harkov, 2000. – S. 219–221.
11. Kaplun V. G. Ionnoe azotirovanie v bezvodorodnyh sredah : monografiya / V. G. Kaplun, P. V. Kaplun. – Hmelnickij : HNU, 2015. – 315 s.
12. Lahtin Yu.M. Teoriya i tehnologiya azotirovaniya / Yu. M. Lahtin, Ya. D. Kogan, G. I. Shpis, Z. Byomer. – M. : Metallurgiya, 1991. – 320 s.
13. Lahtin Yu. M. Himiko-termicheskaya obrabotka metallov : uchebnoe posobie dlya vuzov / Yu. M. Lahtin, B. N. Arzamasov. – M. : Metallurgiya, 1985. – 256 s.
14. Andreev A. A. Azotirovanie stalej v gazovom dugovom razryade nizkogo davleniya / A. A. Andreev, V. M. Shulaev, L. P. Sablev // Fizicheskaya inzheneriya poverhnosti. – 2006. – № 3–4. – S. 191–197.
15. Pastuh I. M. Azotirovanie v tleyushem razryade: sostoyanie i perspektivy / I. M. Pastuh, G. N. Sokolova, N. V. Lukyanyuk // Problemy tribologii. – 2013. – № 3. – S. 18–22.
16. Rajzer Yu. P. Fizika gazovogo razryada : ucheb. rukovodstvo / Yu. P. Rajzer. – M. : Nauka, 1987. – 592 s.
17. Kudryavcev A. A. Fizika tleyushego razryada : uchebnoe posobie / A. A. Kudryavcev, A. S. Smirnov, L. D. Cendin. – SPb : Lan, 2010. – 512 s.
18. Ionnaya himiko-termicheskaya obrabotka splavov / B. N. Arzamasov, A. G. Bratuhin, Yu. S. Eliseev, T. A. Panajoti. – M. : Izd-vo MGTU im. N. E. Baumana, 1999. – 400 s.
19. Razvitie azotirovaniya v Rossii. Tretij period (1960–1980 gg.): Nizkotemperaturnaya himiko-termicheskaya obrabotka / O. A. Bannyh, V. M. Zinchenko, B. A. Prusakov, V. Ya. Syropyatov // Metallovedenie i termicheskaya obrabotka metallov. – 2000. – № 5. – S. 18–26.
20. Skyba M.Y Doslidzhennia protsesiv bezvodnevoho azotuvannia v tliiuchomu rozriadi / M.Ye. Skyba, M.S. Stechyshyn, V.P. Oleksandrenko, V.S. Kurskoi, A.V. Martyniuk // Problemy trybolohii. – Khmelnytskyi. – 2018. – № 2. – S. 6–16.
21. Pastuh I.M. Teoriya i praktika bezvodorodnogo azotirovaniya v tleyushem razryade / Pastuh I.M. – H. : NNC HFTI, 2006. – 364 s.