Ефективність комплексної хіміко-термічної обробки для зміцнення швидкорізальної сталі Р6М5

Editorial Board PCSS Journal; Вікторія Козечко; Валентин Козечко; Юлія Якубенко; Володимир Козечко; Олександр Богданов

doi:10.15330/pcss.26.2.335-343

Автор(и)

Вікторія Козечко Ченстоховська політехніка, Ченстохова, Польща
Валентин Козечко Національний технічний університет "Дніпровська політехніка", м. Дніпро, Україна
Юлія Якубенко Дніпровський державний аграрно-економічний університет, м. Дніпро, Україна
Володимир Козечко Дніпровський державний аграрно-економічний університет, м. Дніпро, Україна
Олександр Богданов Національний технічний університет "Дніпровська політехніка", м. Дніпро, Україна

DOI:

https://doi.org/10.15330/pcss.26.2.335-343

Ключові слова:

хіміко-термічна обробка, швидкорізальна сталь, Р6М5, комплексна обробка, мікротвердість

Анотація

В роботі показано, що після хіміко-термічної обробки на поверхні сталі Р6М5 утворився дифузійний шар боридів товщиною 25-37 мкм з голчастою структурою, що забезпечує високу зносостійкість та твердість матеріалу. Основними фазами, виявленими на поверхні, є FeB, Fe₂B, CrB та Cr₂B. У перехідній зоні між поверхневим шаром боридів і основним матеріалом спостерігалося зниження концентрації бору та хрому, що забезпечує поступовий перехід до основної структури сталі.

Аналіз мікротвердості показав значне підвищення твердості поверхні після ХТО: з 630 HV до 2650 HV на поверхні, з поступовим зниженням до 895 HV на глибині 75 мкм. Це свідчить про ефективність обробки в покращенні поверхневих властивостей сталі.

Хіміко-термічна обробка швидкорізальної сталі Р6М5 дозволяє значно покращити її зносостійкість та корозійну стійкість завдяки утворенню захисного шару боридів. Високий вміст легуючих елементів обмежує проникнення бору в глибину матеріалу, що дозволяє утримувати його більшу концентрацію на поверхні. Внутрішні шари сталі зберігають свою первісну мікроструктуру, забезпечуючи загальну міцність матеріалу. Отримані результати підтверджують ефективність хромоборування як методу зміцнення поверхні швидкорізальної сталі Р6М5, що значно покращує її експлуатаційні властивості.

Посилання

V.A. Derbaba, V.A. Kozechko, S.T. Patsera, O.L. Voichyshen, V.I. Kozechko, Performance indicators of cutting tools from extra hard materials, Collection of Scientific Works of the Na-tional Mining University, 74, 133 (2023); https://doi.org/10.33271/crpnmu/74.133.

I. Savchenko, V. Kozechko, A. Shapoval, Method for Accelerating Diffusion Pro-cesses When Borating Structural Steels. In: Radionov, A.A., Gasiyarov, V.R. (eds) Proceed-ings of the 7th International Conference on Industrial Engineering (ICIE 2021). ICIE 2021. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer, Cham. (2022). https://doi.org/10.1007/978-3-030-85230-6_94.

O. Savchenko, V. Shapoval, O. Kozechko, N. Markov, Hrudkina and V. Voskoboynik, Optimization of Informative Signals Stability Along the Waveguides, 2021 IEEE Interna-tional Conference on Modern Electrical and Energy Systems (MEES), Kremenchuk, Ukraine, 1 (2021); https://doi.org/10.1109/MEES52427.2021.9598675.

I. Savchenko, A. Shapoval, V. Kozechko, V. Voskoboynik, O. Khrebtova, & S. Shlyk, Mechanical loading systems safety processes modeling. In IOP Conference Se-ries: Materials Science and Engineering, 1164 (1), 012070 (2021); http://dx.doi.org/10.1088/1757-899X/1164/1/012070.

V. Pilipenko, S. Grigorenko, V. Kozechko, O. Bohdanov. A Deformation mode in a cold roll-ing condition to provide the necessary texture of the ti-3AL-2.5V alloy, Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (1): 078 (2021); https://doi.org/10.33271/nvngu/2021-1/078.

R.P. Didyk, & V.A. Kozechko, Forming of multilayer constructions by explosion welding, Chernye metally, 7, 66 (2016); http://rudmet.com/journal/1546/article/26547/.

O.V. Beketov, D.V. Laukhin, L.M. Dadiverina, V.I. Kozechko, F.J. Taranenko, Study of the relationship between thickness and structural condition of rolled metal from low carbon low alloy steel 10G2FB, Ukrainian Journal of Construction and Architecture, 2(20), 26 (2024); https://doi.org/10.30838/J.BPSACEA.2312.260324.26.1039.

O. Beketov, D. Laukhin, N. Rott, E. Babenko, V. Kozechko, Use of the Pro-cessing Arrays Theory of Experimental Data for the Analysis of the Technological Scheme in the Rolled Metal Production – Controlled Rolling. In: Ivanov, V., Trojanowska, J., Pavlenko, I., Rauch, E., Piteľ, J. (eds) Advances in Design, Simulation and Manufacturing VII. DSMIE 2024. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer, Cham. (2024); https://doi.org/10.1007/978-3-031-61797-3_13.

D. Laukhin, O. Beketov, L.M. Dadiverina, V.I. Kozechko, Study of the relationship between the temperature of the end of hot deformation and the complex of mechanical properties of low-carbon low-alloy steels based on the analysis of regression models, Mathematical Mod-eling, 2(49), 182 (2023); https://doi.org/10.31319/2519-8106.2(49)2023.293197.

V.A. Kozechko, V.I. Kozechko, Characteristics of changes in microstructure and characteris-tics under high energy load, Collection of Scientific Works of the National Mining Universi-ty, 74, 154 (2023); https://doi.org/10.33271/crpnmu/74.154.

V. A. Kozechko and V. I. Kozechko, Combined Ultrasonic–Mechanical Treatment, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 46(9), 851 (2024); https://doi.org/10.15407/mfint.46.09.0851.

A.V. Siasiev, R.O. Bilichenko, Construction of a non-linear analytical model for the rotation parts building up process using regression analysis. Researches in Mathematics, 32(1), 16 (2024); https://doi.org/10.15421/242413.

A. Siasiev, Mathematical modelling of manufacturing processes of parts and structural elements by build-up methods. European Science, 1(sge12-01), 66 (2022); https://doi.org/10.30890/2709-2313.2022-12-01-002.

A. Siasiev, A. Dreus, S. Horbonos, I. Balanenko, & S. Dziuba, The stressed¬strained state of a rod at crystallization considering the mutual influence of temperature and mechanical fields. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(5 (105), 38 (2020); https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.203330.

V. Kozechko, & V. Kozechko, Challenges and risks of using renewable energy sources. In Fifth International Conference on Green Energy, Environment, and Sustainable Development (GEESD 2024),13279, 78 (2024); https://doi.org/10.1117/12.3042210.