МИРЭА — Российский технологический университет, Москва, Россия

Е. С. Козик, доцент кафедры инженерии материалов, канд. техн. наук, эл. почта: ele57670823@yandex.ru
А. Н. Хрусталев, младший научный сотрудник лаборатории керамических материалов и технологий, эл. почта: lywn@yandex.ru

Оренбургский государственный университет, Оренбург, Россия
Е. В. Свиденко, доцент кафедры материаловедения и технологии материалов, канд. техн. наук, эл. почта: tzvetkova.katia2016@yandex.ru

Современные тенденции развития промышленности и технологий диктуют необходимость создания материалов с уникальными и оптимизированными свойствами для работы в условиях высоких нагрузок, агрессивных сред и экстремальных температур. Одной из наиболее перспективных групп таких материалов являются порошковые, отличающиеся высокой степенью контроля структуры и состава. Их применяют в различных отраслях промышленности ввиду высокой прочности, легкости, устойчивости к износу и коррозии. Однако эксплуатационные свойства порошковых материалов часто ограничены их исходными характеристиками. Для повышения их функциональности широко используют различные методы обработки. Среди них особое место занимает химико-термическая обработка (ХТО). Данная технология позволяет изменять структуру и состав поверхности материалов путем их насыщения активными элементами в определенных условиях температуры и химической среды. Метод ХТО применяют для улучшения стойкости к износу и коррозии, повышения твердости и других свойств поверхностного слоя, что особенно важно для порошковых материалов, используемых в условиях интенсивного механического воздействия или агрессивных сред. Технология позволяет создавать функциональные покрытия и поверхностные модификации, расширяя сферу применения порошковых материалов в авиации, автомобилестроении, энергетике, медицине, нефтегазовой отрасли и других. Несмотря на широкое применение порошковых материалов, их свойства и поведение под воздействием различных режимов ХТО изучены недостаточно, что обусловливает актуальность проводимых исследований. Существующие исследования часто сосредоточены на традиционных металлах и сплавах, в то время как порошковые материалы требуют отдельного подхода ввиду своей микроструктуры, пористости и особенностей спекания. Проведено изучение влияния химико-термической обработки порошковых втулок на механические (твердость и прочность при сжатии) свойства с целью создания высококачественного поверхностного слоя для подшипников тракторов и сельхозмашин.

1. Лахтин Ю. М. Химико-термическая обработка металлов. — Москва : Металлургия, 1985. — 256 с.
2. Прокошкин Д. А. Химико-термическая обработка металлов — карбонитрация. — Москва : Металлургия, Машиностроение, 1984. — 240 с.
3. Минкевич А. Н. Химико-термическая обработка стали. — Москва : Машгиз, 1950. — 250 с.
4. Козик Е. С., Свиденко Е. В. Влияние карбонитрации на структуру и свойства углеродистой конструкционной стали 45 // Черные металлы. 2025. № 3. С. 88–92.

5. Цих С. Г. Исследование кинетики изменения приповерхностных слоев металла при карбонитрации // Научное обозрение. 2013. № 1. С. 84–90.
6. Цих С. Г. Опыт применения карбонитрации стальных деталей и инструмента в машиностроении // Вестник МГТУ им. Г. И. Носова. 2008. № 4. С. 32–38.
7. Козик Е. С., Свиденко Е. В. Влияние износостойкого покрытия nACo на свойства твердого сплава 6WH10FЕ // Цветные металлы. 2024. № 2. С. 86–91.
8. Цих С. Г. и др. Развитие процесса карбонитрации // Металловедение и термическая обработка металлов. 2010. № 9. С. 7–12.
9. Rajan К., Joshi V., Ghosh A. Effect of carbonitriding on endurance life of ball bearing produced from SAE 52100 bearing steels // Journal of Surface Engineered Materials and Advanced Technology. 2013. Vol. 3. Р. 172–177.
10. Shmatov A. A. Practical realization of thermochemical technology for surface carbide strengthening metalwording // International Journal of Applied and fundamental research. 2021. Vol. 10. P. 84–89.
11. Lygdenov B. D., Markhasaeva Y. A., Markhasaev A. V., Mei Shunqi, Guriev A. M. Thermodynamic model of steel saturation diffusion reaction // Grand Altai Council of HEI Chancellors Network Edition. 2020. Vol. 1. P. 106–109.
12. Пивовар Н. А., Грашков С. А., Агеев Е. В. О природе повышенной склонности хромистых сталей к карбидообразованию при цементации // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технология. 2021. Т. 11. С. 8–20.
13. Гурьев А. М., Лыгденов Б. Д., Власова О. А. Совершенствование технологии химико-термической обработки инструментальных сталей // Обработка металлов: технология, оборудование, инструменты. 2009. № 1. С. 14–15.
14. Пат. 2463381 РФ. Способ карбонитрирования деталей из высокохромистых сталей / Колина Т. П., Брюханов В. В., Тарасов А. Н.; заявл. 18.07.2011 ; опубл. 10.10.2012.
15. Гурьев А. М., Лыгденов Б. Д., Махаров Д. М., Мосоров В. И., Черных Е. В., Гурьева О. А., Иванов С. Г. Особенности формирования структуры диффузионного слоя на литой стали при химико-термической обработке // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2005. Т. 2. № 1. С. 39–41.
16. ГОСТ 26802-86. Материалы антифрикционные порошковые на основе железа. Марки. — Введ. 01.01.1987.