10.14489/hb.2025.07.pp.008-015

2025, 07 июль (July)

DOI: 10.14489/hb.2025.07.pp.008-015

Смоленцев В. П., Извеков А. А., Мандрыкин А. В.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ КОМБИНИРОВАННОГО УПРОЧНЕНИЯ В РАБОЧИХ СРЕДАХ С ПЕРЕМЕННЫМ АГРЕГАТНЫМ СОСТОЯНИЕМ
(с. 8-15)

Аннотация. Рассмотрен механизм протекания процесса упрочнения металлических деталей с наложением электрического поля в рабочей среде с переменным агрегатным состоянием. Раскрыто влияние на показатели поверхностного слоя деталей любых методов контактой и бесконтактной обработки, а также тепловых воздействий, способных вызывать расширение и сжатие металлических заготовок, в том числе закрытие микротрещин, образовавшихся на предшествующих этапах обработки. Это дает возможность устранить локальные концентраторы напряжений, что наиболее востребовано для режущего инструмента с металлической хрупкой частью в форме рабочей кромки. Установлено, что в результате теплового воздействия на месте упрочнения в присутствии газообразного азота протекает химическая реакция с образованием нитридов, попадающих в микротрещины, которые под действием жидкого газа сжимаются и образуют монолитный упрочненный подповерхностный слой высокой твердости и стойкости.

Ключевые слова: комбинированное упрочнение; рабочие среды; жидкий азот; моделирование; область использования.

Smolentsev V. P., Izvekov A. A., Mandrykin A. V.
MODELING OF COMBINED HARDENING PROCESSES IN WORKING ENVIRONMENTS WITH VARIABLE AGGREGATE STATE
(pp. 8-15)

Abstract. The mechanism of the hardening process of metal parts with the imposition of an electric field in a working environment with a variable aggregate state is considered. The effect on the parameters of the surface layer of parts after any methods of contact and non-contact processing, as well as thermal influences capable of causing expansion and compression of metal workpieces, including the closure of microcracks formed at previous stages of processing, is shown. This makes it possible to eliminate local stress concentrators, which is most in demand for metal-edged cutting tools the fragile part in the shape of the working edge. It has been established that due to thermal action at the hardening site in the presence of gaseous nitrogen, a chemical reaction occurs with the formation of nitrides entering microcracks, which, under the action of liquid gas, compress and form a monolithic hardened subsurface layer of high hardness and durability.

Keywords: Combined hardening; Working media; Liquid nitrogen; Modeling; Field of use.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

В. П. Смоленцев, А. А. Извеков, А. В. Мандрыкин (Воронежский государственный технический университет, Воронеж, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

V. P. Smolentsev, A. A. Izvekov, A. V. Mandrykin (Voronezh State Technical University, Voronezh, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Коваленко В. С. Технология и оборудование электрофизических и электрохимических методов обработки материалов // Киев. «Вища школа». 1983. 176 с.
2. Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов / Под ред. В. П. Смоленцева // М.: Высшая шк. В 2 т. Т. 1. 1983. 247 с.
3. Смоленцев В. П., Переладов Н. П. Повышение долговечности инструмента упрочнением в среде жидких газов // Тезисы докладов международной науч.-практ. конференции «Ресурсосберегающая технология машиностроения» М.: ГК РФ по ВО. 1994. С. 18–19.
4. Справочник технолога / Под ред. А. Г. Суслова. М.: Инновационное машиностроение. 2019. 800 с.
5. Рыкалин Н. Н. Электронно-лучевая обработка материалов. Справочник. М.: Машиностроение. 1985. 496 с.
6. Патент №2108808 РФ Способ защиты медицинского инструмента от инфицированная / В. П. Смолен-цев, Л. А. Малиновская, М. В. Фролов // Заявка 96110951 от 30.05.1996 г. Бюл. №11, 1998 г.

Eng

1. Kovalenko, V. S. (1983). Technology and equipment for electrophysical and electrochemical methods of material processing. Vishcha Shkola. [in Russian language]
2. Smolentsev, V. P. (Ed.). (1983). Electrophysical and electrochemical methods of material processing (Vol. 1). Vysshaya Shkola. [in Russian language]
3. Smolentsev, V. P., & Pereladov, N. P. (1994). Increasing tool durability through hardening in liquid gas environments. In Proceedings of the International Scientific and Practical Conference "Resource-Saving Technology in Me-chanical Engineering" (pp. 18-19). State Committee of the Russian Federation for Higher Education. [in Russian language]
4. Suslov, A. G. (Ed.). (2019). Technologist's handbook. Innovatsionnoye Mashinostroyeniye. [in Russian language]
5. Rykalin, N. N. (1985). Electron beam processing of materials: A handbook. Mashinostroenie. [in Russian language]
6. Smolentsev, V. P., Malinovskaya, L. A., & Frolov, M. V. (1998). Method for protecting medical instruments from infection (Patent No. RU2108808). Russian Federal Service for Intellectual Property. [in Russian language]

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 700 руб. (в том числе НДС 20%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа скопируйте doi статьи:

10.14489/hb.2025.07.pp.008-015

и заполните форму

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 700 rubles. (including VAT 20%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please copy the article doi:

10.14489/hb.2025.07.pp.008-015

and fill out the form