RAS Chemistry & Material ScienceМеталлы Russian Metallurgy

  • ISSN (Print) 0869-5733
  • ISSN (Online) 3034-5391

Analysis of the mechanisms of hardening of high-carbon steels during surface treatment with a highly concentrated plasma jet

PII
S30345391S0869573325015966-1
DOI
10.7868/S3034539125015966
Publication type
Article
Status
Published
Authors
Volume/ Edition
Volume / Issue number 1
Pages
59-66
Abstract
The microstructure, phase composition and parameters of the crystalline structure of high-carbon steels (65G, U8 and U10) after plasma surface hardening were studied. It has been established that the strengthening of martensite is caused by its solid-solution strengthening, an increase in the dislocation density, the presence of a large number of subboundaries, and the release of nanodispersed carbides during self-tempering. This leads to a 3.5-4.5 times increase in hardness compared to the initial state and by 120-170 HV compared to volumetric hardening. As a result of the research, a methodological approach to controlling structure formation was developed for the process of plasma surface hardening (nanostructuring) of high-carbon steels.
Keywords
высокоуглеродистая сталь плазменное упрочнение нанодисперсная мартенситно-карбидная структура механизм упрочнения
Date of publication
08.12.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
5

References

  1. 1. Григорьев, С.Н. Методы повышения стойкости режущего инструмента: учебник / С. Н. Григорьев. - М.: Машиностроение, 2009. 368 с.
  2. 2. Самотугин С.С. Плазменное упрочнение инструментальных материалов / С.С. Самотугин, Л.К. Лещинский. - Донецк: Новый мир, 2002. 338 с.
  3. 3. Самотугин С.С. Свойства и работоспособность инструментальных твердых сплавов после плазменного поверхностного модифицирования / С.С. Самотугин, В.И. Лавриненко, Е.В. Кудинова, Ю.С. Самотугина // Упрочняющие технологии и покрытия. 2016. №5. С.25-32.
  4. 4. Samotugina, Yu.S. Technological peculiarities of local strengthening of high-strength cast iron / Yu.S. Samotugina // Avtomaticheskaya Svarka. 2005. №5. P.47-50.
  5. 5. Samotugina, Y.S. Structure and mechanical properties of white cast iron after plasma surface modi cation / Y.S. Samotugina, Y.А. Tkachova // Mater. Sci. 2022. № 58(1). P.105-111.
  6. 6. Samotugina, Y.S. Influence of plasma modification technology on structure formation mechanisms and wear resistance of high carbon steels and cast irons / Y.S. Samotugina, B.A. Lyashenko, O.О. Bezumova // Metallo zika i Noveishie Tekhnologii. 2021. № 43(8). P.1105-1119.
  7. 7. Ткачев, В.Н. Износ и повышение долговечности деталей машин / В.Н. Ткачев. - М.: Машиностроение, 2001. 342 с.
  8. 8. Приходько, В.М. Металлофизические основы разработки упрочняющих технологий / В.М. Приходько, Л.Г. Петрова, О.В. Чудина. - М.: Машиностроение, 2003. 384 с.
  9. 9. Бровер, А.А. Комплекс механизмов упрочнения металлических материалов при импульсной лазерной обработке / А.А. Бровер // Перспективные материалы. 2008. №1. С. 63-69.
  10. 10. Gavriljuk, V.G. High nitrogen steels: structure, properties, manufacture, applications / V.G. Gavriljuk, H. Berns. - Berlin: Springer, 1999. 378 p.
  11. 11. Borgenstam, A. Metallographic evidence of carbon diffusion in the growth of bainite / A. Borgenstam, M. Hillert, J. Agren // Acta Materialia. 2009. V. 57. №11. P.3242 -3252.
  12. 12. Самотугин, С.С. Оптимизация конструкции плазмотрона для поверхностного упрочнения материалов / С.С. Самотугин, И.И. Пирч, В.А. Мазур // Сварочное производство. 2002. №12. С. 32-35.
  13. 13. Бернштейн, М.Л. Металловедение и термическая обработка стали: справочник: в 3 т. Т.1. Методы испытаний и исследований // М.Л. Бернштейн, А.Г. Рахштадт. - М.: Металлургия, 1983. 352 с.
  14. 14. Мороз, Л.С. Механика и физика деформации и разрушения материалов / Л.С. Мороз. - Л.: Машиностроение, 1984. 224 с.
QR
Translate

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library