ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НИТРООКСИДИРОВАНИЯ НА СТРУКТУРУ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ
DOI:
https://doi.org/10.5281/zenodo.20612962Ключевые слова:
химико-термическая обработка, азотирование, нитрооксидирование, оксинитридное покрытие, микротвёрдость, износостойкость, контактная усталостьАннотация
В данной работе исследовано влияние химико-термической обработки на формирование
оксинитридных покрытий и эксплуатационные свойства конструкционных сталей. В качестве объекта
исследования использовалась сталь 38Х2МЮА, подвергнутая предварительному оксидированию, азотированию
и последующему парооксидированию. Проведён комплексный анализ микроструктуры, микротвёрдости,
коэффициента трения, интенсивности изнашивания и сопротивления контактной усталости. Установлено,
что формирование оксинитридных слоёв способствует интенсификации диффузии азота и образованию
высокотвёрдых фаз ε и γ′. Полученные покрытия характеризуются микротвёрдостью 8,5–12,5 ГПа и низким
коэффициентом трения в пределах 0,04–0,07. Результаты трибологических испытаний показали значительное
повышение износостойкости по сравнению с традиционным азотированием. Испытания на контактную усталость
подтвердили, что многослойная оксидно-нитридная структура способствует перераспределению контактных
напряжений и замедлению накопления усталостных повреждений. Установлено, что применение оксинитридных
покрытий обеспечивает повышение долговечности деталей, работающих в условиях интенсивного износа и
высоких контактных нагрузок. Полученные результаты могут быть использованы при разработке технологий
поверхностного упрочнения деталей горно-металлургического, нефтегазового и машиностроительного
оборудования.
Библиографические ссылки
Chang, S. H., Chen, Y. C., & Lee, C. Y. (2023). Improvement of the wear resistance and corrosion resistance of CrN
coatings deposited on oxynitrided Vanadis 23 high-speed steel. Materials Transactions, 64(7), 1478–1487.
Chaparro, W. A. A., Rodríguez, J. A., & Gómez, D. F. (2024). Evaluation of the tribological and corrosion resistance
behavior of surface-engineered metallic materials. Tribology in Industry, 46(4), 655–667.
Godec, M., Podgornik, B., Kocijan, A., Donik, Č., & Skobir Balantič, D. A. (2021). Use of plasma nitriding to improve the
wear and corrosion resistance of 18Ni-300 maraging steel manufactured by selective laser melting. Scientific Reports,
, 3277.
Hanisch, N., Tillmann, W., Hagen, L., & Vogli, E. (2025). Enhanced wear resistance of gas nitrided AISI 431 HVOF
sprayed coatings. Journal of Materials Engineering and Performance, 34, 1–13.
Li, J., Wang, Z., Zhang, Y., & Liu, H. (2025). A review of the corrosion and wear resistance mechanisms of nitrided and
duplex-treated steels. Coatings, 15(4), 412–438.
Lu, R., Wood, R. J. K., & Dong, H. (2024). Coatings and surface modification of alloys for tribocorrosion applications:
Recent advances and future prospects. Coatings, 14(2), 115–148.
Mai, L., Zhang, X., Chen, Y., & Huang, J. (2024). Influence of oxynitriding treatment on microstructure, hardness and
tribological properties of alloy steels. Surface Engineering, 40(8), 945–956.
Wang, X., Liu, Q., Zhao, Y., & Sun, H. (2025). A review on tribological wear and corrosion resistance of advanced
surface coatings. Coatings, 15(11), 1314.
Xu, Y., Zhang, K., Liu, W., & Chen, J. (2025). Research on anti-nitriding coatings for 38CrMoAl steel. Coatings, 15(7),
Yang, C. H., Lin, T. W., Chen, P. Y., & Huang, S. Y. (2025). Effect of low-pressure gas oxynitriding on the microstructure
and wear resistance of Ti–6Al–4V alloy. Lubricants, 13(10), 449.
Абдуллаев, Р. Х., Каримов, А. Б., & Нурматов, Ж. Т. (2021). Исследование износостойкости азотированных
конструкционных сталей в условиях трения скольжения. Упрочняющие технологии и покрытия, 17(5), 213–220.
Бекмурзаев, Н. Х., Хасанов, А. С., & Турахожаев, Н. (2022). Формирование диффузионных покрытий на
конструкционных сталях и их эксплуатационные свойства. Металловедение и термическая обработка
металлов, 9, 34–41.
Михриддинов, М., Норхуджаев, Ф. Р., & Рахматов, Ш. А. (2023). Исследование триботехнических характеристик
оксинитридных покрытий на легированных сталях. Проблемы машиностроения и автоматизации, 4, 56–63.
Сидоров, В. П., Кузнецов, А. В., & Иванов, Е. Н. (2024). Влияние нитрооксидирования на контактную усталость
конструкционных сталей. Металлург, 11, 72–78.
Фролов, С. А., Егоров, И. В., & Петров, Д. М. (2025). Современные методы химико-термической обработки для
повышения долговечности деталей машин. Упрочняющие технологии и покрытия, 21(2), 85–96.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2026 MUHANDISLIK VA IQTISODIYOT
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.