Костин Николай Николаевич, аспирант
ул. 50 лет Октября, д. 94, г. Курск 305040
Nikolay N. Kostin, Postgraduate Student
50 Let Oktyabrya Str. 94, Kursk 305040
Колмыков Валерий Иванович, доктор технических наук, профессор
ул. 50 лет Октября, д. 94, г. Курск 305040
Valery I. Kolmykov, Doctor of Sciences (Engineering), Professor
50 Let Oktyabrya Str. 94, Kursk 305040
Костин Николай Анатольевич, кандидат технических наук
ул. Радищева, д. 33, г. Курск 305000
Nikolay A. Kostin, Candidate of Sciences (Engineering), Associate Professor
33 Radishchev Str., Kursk 305000
Цель. Исследование процесса цианирования быстрорежущей стали марки Р6М5 в ваннах на основе карбамида и углекислого натрия в температурном диапазоне 550–580°C.Методы. Микроструктура диффузионного слоя сталей была изучена на поперечных шлифах с применением растрового электронного микроскопа Quanta FEG-650, оснащённого системой микроанализа EBCD с фокусированным ионным пучком. Данная методика позволила провести детальную визуализацию и анализ фазового состава и морфологии поверхностных слоёв. Для оценки эксплуатационных характеристик цианированных образцов были проведены испытания на изнашивание в условиях, имитирующих трение при работе режущего инструмента. Тестирование выполнялось с целью установления корреляции между микроструктурными особенностями диффузионного слоя и его устойчивостью к абразивному воздействию.Результаты. Проведённые эксперименты подтвердили значительную эффективность нового состава соляной ванны для цианирования быстрорежущей стали Р6М5 при заданных температурных условиях. В процессе обработки на поверхности материала формируются модифицированные слои, обогащённые ε-фазами (твёрдыми включениями), которые обеспечивают уникальные эксплуатационные характеристики: повышенную микротвёрдость, сниженный коэффициент трения и устойчивость к износу.Заключение. Установлена возможность применения бесцианистых соляных ванн для низкотемпературного цианирования стали Р6М5, что расширяет технологические возможности инструментального производства. Сочетание высокой износостойкости и твёрдости обработанной стали делает метод перспективным для изготовления режущего инструмента и деталей, работающих в условиях интенсивных нагрузок. Результаты исследования демонстрируют, что использование разработанного состава позволяет не только улучшить качество цианированных слоёв, но и внедрить ресурсосберегающие технологии в промышленность, сохраняя при этом высокие стандарты экологической безопасности.
Purpose. A study was conducted on the cyanidation of R6M5 high-speed steel using baths composed of urea and sodium carbonate within the temperature range of 550–580°C.Methods. The microstructure of the diffusion layer of steels was studied on cross sections using a Quanta FEG-650 scanning electron microscope equipped with an EBCD microanalysis system with a focused ion beam. This technique allowed for detailed visualization and analysis of the phase composition and morphology of the surface layers. To evaluate the performance characteristics of the cyanidized samples, wear tests were performed under conditions simulating friction during cutting tool operation. Testing was performed to establish a correlation between microstructural features of the diffusion layer and its resistance to abrasive action.Results. The conducted experiments confirmed the significant efficiency of the new salt bath composition for cyanidation of high-speed steel P6M5 under the given temperature conditions. In the process of treatment, modified layers enriched with ε-phases (solid inclusions) are formed on the surface of the material, which provide unique performance characteristics: increased microhardness, reduced friction coefficient and resistance to wear.Conclusion. The possibility of using cyanide-free salt baths for low-temperature cyanidation of P6M5 steel has been established, which expands the technological possibilities of tool production. The combination of high wear resistance and hardness of the treated steel makes the method promising for manufacturing of cutting tools and parts operating under intensive loads. The results of the study demonstrate that the use of the developed composition allows not only to improve the quality of cyanided layers, but also to introduce resource-saving technologies in industry, while maintaining high standards of environmental safety.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.