Разработка технологии поверхностного упрочнения стальных изделий
Будучи студентом 4 курса, я начал осваивать науку в области поверхностного упрочнения металлов. В начале 5 курса совместно с руководителем курсовой работы была опубликована первая статья, посвященная диффузионному насыщению сталей кобальтом. После успешной защиты дипломной работы кафедра «Металловедение и технологии обработки материалов» рекомендовала мою кандидатуру для поступления в аспирантуру по специальности Материаловедение (в машиностроении). Так я попал под руководство доктора технических наук, профессора Сизова Игоря Геннадьевича. С 2010 года я продолжил заниматься поверхностным упрочнением сталей методами химико-термической обработки, а именно бором и алюминием (бороалитирование). За период научной деятельности по теме исследования, совместно с коллегами получены 3 патента, опубликовано более 2-х десятков статей в международных и российских ведущих журналах. Поверхностное упрочнение сталей является перспективной темой, поэтому проекты по бороалитированию были неоднократно поддержаны различными грантами, из средств которых закупались химреактивы и оборудование для развития темы.
Основным достижением по результатам проделанной работы стала защита диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, но это не стало поводом, что бы останавливаться на достигнутых результатах.
Известно, что на машиностроительных предприятиях, в частности предприятиях г. Улан-Удэ (Улан-Удэнский авиационный завод, Улан-Удэнский локомотивовагоноремонтный завод, Улан-Удэнское приборостроительное производственное объединение и др.) многие инструменты, такие как штамповый, литейный и др. подвергаются интенсивному износу в результате воздействия на него ударных нагрузок, трения и высоких температур.
Насыщение сталей бором и алюминием позволяет изменить химический состав поверхности детали, в результате чего на поверхности формируется диффузионный слой, обладающий специальными свойствами (высокая твердость, износостойкость, стойкость к высокой температуре и окислительной среде).
Такая обработка позволяет не только повысить эксплуатационный срок инструмента, но и заменить дорогостоящие легированные стали на недорогие углеродистые или малолегированные.
В ходе работ технология была опробована в промышленных условиях на кузнечно-штамповом участке У-У ЛВРЗ. Испытания проводили на штамповой оснастке (пуансон, нож-матрица (материал 5ХНМ)), которую подвергали бороалитированию. Данная оснастка предназначена для гибки скоб (материал Ст3) и работает в условиях трения, в результате чего происходит износ рабочей части инструмента.
Проведенные испытания показали, что стойкость штамповой оснастки, обработанной по технологии бороалитирования увеличилась в 1,5 раза по сравнению с технологией термической обработки, используемой на заводе.
Поэтому, учитывая накопленный опыт и научные результаты, было решено создать проект по разработке технологии поверхностного упрочнения стальных изделий для повышения эксплуатационных свойств (твердости, жаростойкости, износостойкости) путем диффузионного насыщения бором и алюминием из обмазок для его коммерциализации.
Представленный проект был поддержан жюри и рекомендован для дальнейшей его реализации.
Над проектом работает научная группа, состоящая из аспирантов и студентов. По окончанию проекта планируется запатентовать технологию бороалитирования.
На полученные средства были закуплены химреактивы и расходные материалы для проведения лабораторных исследований в рамках проекта.
Полянский Иван Петрович