The object of research, development or design (in Russian) : В качестве объекта исследования была выбрана среднеуглеродистые стали 34ХН1М, 30ХГСА, 20Х, 20Х2Н4А, 40Х и 40ХН.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу нысаны ретінде 34ХН1М, 30ХГСА, 20Х, 20Х2Н4А, 40Х және40ХН орташа көміртекті болатары таңдалды.

Aim of work (in Russian) : Разработка технологии термоциклического электролитно-плазменного упрочнения деталей машин и инструментов, которая позволит повысить износостойкость и твердость их поверхностного слоя, а также установление основных закономерностей структурно-фазовых превращений в конструкционных и инструментальных сталях при электролитно-плазменном упрочнении путем поверхностной закалки.

Aim of work (in Kazakh) : Машиналар мен құрал-саймандардың бөлшектерін термоциклді электролитті-плазмалық беріктендіру технологиясын жасау, олардың беткі қабатының тозуға төзімділігі мен қаттылығын арттыруға, сондай-ақ беткі шынықтыру жолымен электролитті-плазмалық беріктендіру кезінде құрылымдық және аспаптық болаттарда құрылымдық-фазалық өзгерістердің негізгі заңдылықтарын белгілеуге мүмкіндік береді.

Методы исследования (на русском) : Электролитно-плазменное упрочнение образцов стали проводили на лабораторной установке в НИЦ «Инженерия поверхности и трибология». Для изучения общего характера структуры использовали оптический микроскоп NEOPHOT-21. Морфологию и элементный состав образца, обработанного в электролитной плазме, исследовали на растровом электронном микроскопе JSM-6390LV – фирмы JEOL (Япония), с приставкой энергодисперсионного микроанализа INCAEnergy фирмы «OXFORD Instruments». Рентгеноструктурные исследования образцов стали выполняли известными методами рентгеноструктурного анализа на дифрактометрах X’PertPRO. Измерение микротвердости образцов сталей проводили на приборе ПМТ-3 в соответствии с ГОСТ 9450–76 Трибологические испытания на трение скольжения проводили на трибометре TRB3 с использованием стандартной методики «шар-диск» (международные стандарты ASTM G 133-95 и ASTM G 99). Испытания образцов на абразивное изнашивание проводили на экспериментальной установке для испытаний на абразивное изнашивание при трении о не жестко закрепленные частицы абразива по схеме «вращающийся ролик – плоская поверхность» в соответствии с ГОСТ 23.208-79, который совпадает с американским стандартом АСТМ С 6568.

Методы исследования (на казахском) : Болат үлгілерін электролитикалық-плазмалық шыңдау «Беттік инженерия және трибология» ғылыми-зерттеу орталығындағы зертханалық қондырғыда жүргізілді. Құрылымның жалпы табиғатын зерттеу үшін NEOPHOT-21 оптикалық микроскопын қолданылды Электролиттік плазмада өңделген үлгінің морфологиясы мен элементтік құрамы OXFORD Instruments-тен INCAEnergy энергия дисперсиялық микроанализ тіркемесі бар, JSM-6390LV , JEOL (Жапония), сканерлейтін электронды микроскопты қолдану арқылы зерттелді. Болат сынамаларына рентгендік құрылымдық зерттеулер X'PertPRO диффрактометрлерінде рентгендік құрылымдық анализдің белгілі әдістерімен жүргізілді. Болат сынамаларының микроқаттылығын өлшеу ГОСТ 9450-76 сәйкес ПМТ-3 құрылғысында жүргізілді. Сырғанау үйкелісіне арналған трибологиялық сынақтар TRB3 трибометрінде стандартты «шар-диск» техникасын қолдана отырып жүргізілді (халықаралық ASTM G 133-95 және ASTM G 99 стандарттары). Үлгілердің абразивті тозу сынақтары ГОСТ 23.208-79 сәйкес «айналмалы ролик - тегіс беттік» схемасы бойынша бос абразивті бөлшектерге үйкеліс кезінде абразивті тозуды сынауға арналған тәжірибелік қондырғыда жүргізілді. , бұл американдық ASTM C 6568 стандартына сәйкес келеді.

Obtained results and novelty (in Russian) : Научная новизна проекта: - Впервые предлагается определить структурных критериев, ответственные за трибологические характеристики сталей, обработанных термоциклическим электролитно-плазменным упрочнением и установить закономерности структурных и фазовых превращений в упрочненных сталях при трении. - Предлагается разработка технологии и облрудования для термоциклического электролитно-плазменного упрочнения деталей машин и инструментов на основе авторами разработанного нового способа поверхностной закалки, который заключается в быстром катодном нагреве (400-500С/сек) поверхностного слоя до температуры выше критической точки (800-900С) и охладения за счет естественного теплоотвода в глубь материла. Полученные результаты 1. Установлен оптимальный режим термоциклического электролитно-плазменного упрочнения сталей 2. Разработан и изготовлен установка для термоциклического электролитно-плазменного упрочнения стальных изделий. 3. Были исследованы структурно-фазовые состояния упрочненных поверхностных слоев сталей 34ХН1М, 30ХГСА, 20Х, 20Х2Н4А, 40Х и 40ХН.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Жобаның ғылыми жаңалығы: - Алғаш рет термоциклді электролит-плазмалық қатайтумен өңделген болаттардың трибологиялық сипаттамаларына жауапты құрылымдық критерийлерді анықтау және үйкеліс кезінде қатайтылған болаттардағы құрылымдық және фазалық түрленулердің заңдылықтарын белгілеу ұсынылады. -Машиналар мен құралдардың бөлшектерін термоциклді электролитті-плазмалық қатайту үшін технологияны және жабдықты әзірлеу ұсынылады, ол беткі қабаттың критикалық нүктеден (800-900С) жоғары температураға дейін жылдам катодты қыздырудан (400-500С/сек) және материалдың тереңдігіне табиғи жылу бөлу арқылы салқындатудан тұрады. Алынған нәтижелер 1. Болаттарды термоциклді электролитті-плазмалық қатайтудың оңтайлы режимі орнатылды 2. Болат бұйымдарын термоциклді электролитті-плазмалық қатайтуға арналған қондырғы әзірленді және жасалды. 3. 34ХН1М, 30ХГСА, 20Х, 20Х2Н4А, 40Х және 40ХН болаттардың қатайтылған беткі қабаттарының құрылымдық-фазалық күйлері зерттелді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Изготовление деталей для машиностроения, требуют использования большого количества невозобновляемых ресурсов, стоимость которых весьма значительна. Использование предлагаемой технологии электролитно-плазменного упрочнения конструкционных и инструментальных сталей позволит ощутимо улучшить качество стальных изделий и надежность в эксплуатации, а также существенно экономить на материалах, поскольку основную часть изделий можно будет изготавливать из более дешевых и распространенных сталей, производимых в Казахстане. Благодаря увеличению проектируемого срока эксплуатации (работоспособности) изделий также ожидается положительный экономический эффект.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Машина жасау үшін бөлшектерді дайындау құны өте маңызды болып табылатын жаңартылмайтын ресурстардың көп мөлшерін пайдалануды талап етеді. Конструкциялық және аспаптық болаттарды электролитті-плазмалық беріктендірудің ұсынылған технологиясын пайдалану болат бұйымдарының сапасын және жобаланған пайдаланылуын айтарлықтай жақсартуға, сондай-ақ материалдарды айтарлықтай үнемдеуге мүмкіндік береді, өйткені бұйымдардың негізгі бөлігін Қазақстанда өндірілетін неғұрлым арзан және кең таралған болаттан жасауға болады. Өнімнің жобаланған пайдалану мерзімінің ұлғаюының арқасында оң экономикалық әсер күтілуде.

Level of implementation (in Russian) : Не внедрено

Level of implementation (in Kazakh) : Енгізілген жоқ

Efficiency (in Russian) : Полученные результаты показывают, что электролитно-плазменное упрочнение (нагрев-закалка) обладает высокими потенциальными возможностями в управлении основными структурными изменениями в поверхностном слое стали при формировании физико-механических свойств. Технология электролитической плазменной модификации поверхности была проведена на механических деталях, которые используются в коммерческих и промышленных целях, и в результате была успешно получена глубина твердости 3-7 мм.

Efficiency (in Kazakh) : Нәтижелер электролиттік-плазмалық қатайту (қыздыру-қатайту) физика-механикалық қасиеттерді қалыптастыру кезінде болаттың беткі қабатындағы негізгі құрылымдық өзгерістерді басқаруда жоғары әлеуетті мүмкіндіктерге ие екенін көрсетеді. Бетті электролиттік-плазмалық модификациялау технологиясы коммерциялық және өнеркәсіптік мақсаттарда қолданылатын механикалық бөлшектерде жүргізілді және нәтижесінде қаттылық тереңдігі 3-7 мм сәтті алынды.

Field of application (in Russian) : Областью применения полученных результатов проекта являются машиностроение, автомобилестроение и металлургия. Потребителями полученных результатов являются Казахстанские и зарубежные металлургические и машиностроительные предприятия по производству и обработке деталей автотранспорта, железнодорожного транспорта и т.д., а также научные и конструкторские предприятия, занимающиеся вопросами создания высокопрочных металлических изделий, созданием инновационных технологий плазменной обработки материалов и развитием фундаментальных и прикладных научных исследований в области материаловедения.

Field of application (in Kazakh) : Жобаның алынған нәтижелерін қолдану саласы машина жасау, автомобиль жасау және металлургия болып табылады. Алынған нәтижелерді тұтынушылар автокөлік, темір жол көлігі және т.б. бөлшектерін өндіру және өңдеу жөніндегі қазақстандық және шетелдік металлургиялық және машина жасау кәсіпорындары, сондай-ақ беріктігі жоғары металл бұйымдарын жасау мәселелерімен, материалдарды плазмалық өңдеудің инновациялық технологияларын құрумен және материалтану саласындағы іргелі және қолданбалы ғылыми зерттеулерді дамытумен айналысатын ғылыми және конструкторлық кәсіпорындар болып табылады.