<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">techusgu</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Proceedings of the Southwest State University. Series: Engineering and Technology</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2223-1528</issn><publisher><publisher-name>Юго-Западный государственный университет</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21869/2223-1528-2025-15-2-34-44</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">techusgu-327</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>МЕТАЛЛУРГИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>METALLURGY AND MATERIALS SCIENCE</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>К вопросу о применении нитроцементации для поверхностного упрочнения деталей из стали 30ХГС</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>On the issue of using nitrocarburizing for surface hardening of parts made of 30KhGS steel</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0009-0007-1186-1470</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Кузнецов</surname><given-names>К. Ю.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kuznetsov</surname><given-names>K. Yu.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Кузнецов Константин Юрьевич, аспирант</p><p>ул. 50 лет Октября, д. 94, г. Курск 305040 </p></bio><bio xml:lang="en"><p>Konstantin Yu. Kuznetsov, Postgraduate Student</p><p>50 let Oktyabrya Str. 94, Kursk 305040 </p></bio><email xlink:type="simple">Nightvol@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Юго-Западный государственный университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Southwest State University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2025</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>08</day><month>08</month><year>2025</year></pub-date><volume>15</volume><issue>2</issue><fpage>34</fpage><lpage>44</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Кузнецов К.Ю., 2025</copyright-statement><copyright-year>2025</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Кузнецов К.Ю.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Kuznetsov K.Y.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://techusgu.elpub.ru/jour/article/view/327">https://techusgu.elpub.ru/jour/article/view/327</self-uri><abstract><p>Цель исследования. Изучение элементного и фазового составов, а также микротвердости поверхности корпуса резца дорожной фрезы марки КЗТС А6/20, изготовленного из стали 30ХГС, с целью применения нитроцементации для его поверхностного упрочнения.Методы. Для реализации поставленной цели использовались современные методы и оборудование. Применяя анализатор рентгеновского излучения, встроенный в растровый электронный микроскоп Quanta 600 FEG, были определены спектры рентгеновского излучения в определенных точках на поверхности образца. Фазовый состав образца определяли методом рентгеновской дифракции на дифрактометре Rigaku Ultima IV в определенном излучении с использованием щелей Соллера с помощью БД ICCD PDF-2 (2014). Описание дифракционных пиков осуществляли, используя суперпозицию функции Гаусса и функции Лоренца. Используя автоматическую систему анализа микротвердости DM-8 методом микроВиккерса, вдавливанием алмазных наконечников, провели исследование микротвердости образцов по поперечному шлифу.Результаты. В результате исследования были получены: рентгенограмма элементного состава корпуса резца дорожной фрезы марки КЗТС А6/20, показывающая, что соотношение элементов соответствует составу легированной конструкционной стали 30ХГС; дифрактограмма, показывающая кристаллические фазы α-Fe и Fe2O3 с разными размерами кристаллитов, а также данные о положении и межплоскностные расстояния всех отражений. Определена микротвердость поверхности образца: HV0.01 = 437,6.Заключение. Выполненное исследование позволит разработать рекомендации к практическому применению методов химико-термической обработки, посредством которых можно проводить поверхностное упрочнение деталей, изготовленных из стали 30ХГС, в частности корпуса резца дорожной фрезы.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Purpose. Study of the elemental and phase compositions, as well as the microhardness of the surface of the cutter body of the KZTS A6/20 road milling machine made of 30KhGS steel, in order to use nitrocarburizing for its surface hardening.Methods. Modern methods and equipment were used to achieve the set goal. Using the X-ray analyzer built into the Quanta 600 FEG scanning electron microscope, X-ray spectra were determined at specific points on the sample surface. The phase composition of the sample was studied by X-ray diffraction on a Rigaku Ultima IV diffractometer in Cu-Kα radiation using Soller slits using the ICCD PDF-2 DB (2014). The diffraction maxima were described using a superposition of the Gaussian function and the Lorentz function. Using the DM-8 automatic microhardness analysis system using the micro-Vickers method, the microhardness of the samples was studied by transverse section.Results. The following were obtained as a result of the study: an X-ray diffraction pattern of the elemental composition of the cutter body of the KZTS A6/20 road milling machine, showing that the ratio of the elements corresponds to the composition of alloyed structural steel 30KhGS; a diffraction pattern showing the crystalline phases of α-Fe and Fe2O3 with different sizes of crystallites, as well as data on the position and interplanar distances of all reflections. The microhardness of the sample surface was determined: HV0.01 = 437.6.Conclusion. The completed study will allow the development of recommendations for the practical application of chemical-thermal treatment methods, by means of which it is possible to carry out surface hardening of parts made of 30KhGS steel, in particular the body of a road milling cutter.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>нитроцементация</kwd><kwd>упрочнение</kwd><kwd>сталь</kwd><kwd>сплав</kwd><kwd>фаза</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>nitrocarburizing</kwd><kwd>hardening</kwd><kwd>steel</kwd><kwd>alloy</kwd><kwd>phase</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сергеев Н.Н., Ушаков М.В., Сергеев А.Н. Исследование коррозионной стойкости конструкционных легированных сталей в агрессивных средах // Известия Тульского государственного университета. Серия: Технические науки. 2019. № 3. С. 591–601.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sergeev N.N., Ushakov M.V., Sergeev A.N. Study of corrosion resistance of structural alloy steels in aggressive environments. Izvestiya Tul'skogo gosudarstvennogo universiteta. Tekhnicheskie nauki = Proceedings of Tula State University. Series: Technical sciences. 2019;(3):591-601. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Жигинас В.В. Износостойкость упрочненной стали 30ХГСА в условиях коррозионноактивных сред // Проблеми тертя та зношування. 2012. № 57. С. 117–138.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zhiginas V.V. Wear resistance of hardened steel 30KhGSA in corrosive environments. Problemi tertya ta znoshuvannya = Friction and wear problems. 2012;(57):117-138. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Муравьев В.И., Саблин П.А., Лончаков С.З. Влияние режимов термообработки и механообработки на свойства и качество поверхности среднелегированных сталей // Металлообработка. 2015. № 4 (88). С. 7–12.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Muraviev V.I., Sablin P.A., Lonchakov S.Z. The influence of heat treatment and mechanical processing modes on the properties and surface quality of medium-alloy steels. Metalloobrabotka = Metalworking. 2015;(4):7-12. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Резец дорожной фрезы: патент 180771 Российская Федерация / Кисель Ю.Е., Гурьянов Г.В., Кубаткина О.В., Лаптева Н.А. № 2018106391; заявл. 20.02.2018; опубл. 22.06.2018, Бюл. № 18. 9 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kisel Yu.E., Guryanov G.V., Kubatkina O.V., Lapteva N.A. Road milling cutter. Russian Federation patent 180771. 22 June 2018. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Попов С.Н., Антонюк Д.А. Исследование влияния внешних условий изнашивания на износостойкость резцов дорожной фрезы // Новые материалы и технологии в металлургии и машиностроении. № 1. 2008. С. 25–29.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Popov S.N., Antonyuk D.A. Study of the influence of external wear conditions on the wear resistance of road milling cutters. Novye materialy i tekhnologii v metallurgii i mashinostroenii = New materials and technologies in metallurgy and mechanical engineering. 2008;(1):25-29. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Исследование элементного состава компонентов резцов дорожной фрезы методом рентгенофлуоресцентного анализа / Л.П. Кузнецова, К.Ю. Кузнецов, В.И. Колмыков, Б.А. Семенихин // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. Т. 13, № 3. 2023. С. 44–60.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kuznetsova L.P., Kuznetsov K.Yu., Kolmykov V.I., Semenikhin B.A. Study of the elemental composition of the components of road milling cutters using X-ray fluorescence analysis. Izvestiya Yugo-Zapadnogo gosudarstvennogo universitet. Seriya: Tekhnika i tekhnologii = Proceedings of the Southwest State University. Series: Engineering and Technology. 2023;13(3):44-60. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Validation of secondary fluorescence excitation in quantitative X-ray fluorescence analysis of thin alloy films / A. Wählisch, C. Streeck, P. Hönicke, B. Beckhoffa // J. Anal. At. Spectrom. 2020. Vol. 35. P. 1664–1670. https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/ja/d0ja00171f.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Wählisch A., Streeck C., Hönicke P., Beckhoff B. Validation of secondary fluorescence excitation in quantitative X-ray fluorescence analysis of thin alloy films. J. Anal. At. Spectrom. 2020;35:1664-1670. https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/ja/d0ja00171f.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Попов С.Н., Антонюк Д.А. Методика производственных испытаний материалов резца дорожной фрезы в условиях изнашивания закрепленным абразивом // Нові матеріали і технології в металургії та машинобудуванні. 2007. № 2. 155–162.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Popov S.N. Antonyuk D.A. Methodology for production testing of road milling cutter materials under conditions of wear by fixed abrasive. New materials and technologies in metallurgy and mechanical engineering. 2007;(2):155-162. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Попов С.Н., Антонюк Д.А. Оптимизация срока службы резцов дорожной фрезы на основе технологий предварительной и восстановительной износостойкой наплавки // Конструкционные функциональные материалы. № 1. 2007. С. 69–77.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Popov S.N., Antonyuk D.A. Optimization of service life of road milling cutters based on technologies of preliminary and restorative wear-resistant surfacing. Konstruktsionnye funktsional'nye materialy = Structural and functional materials. 2007;(1):69-77. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Оценка экономической эффективности своевременной замены резцов дорожных фрез / С.П. Осипов, А.Н. Школьный, К.Б. Бида, А.В. Мальков // Механизация строительства. № 9 (843). 2014. С. 22–25.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Osipov S.P., Shkolny A.N., Bida K.B., Malkov A.V. Evaluation of the durability of rotating cutters with wear-resistant inserts of arbitrary shape. Mekhanizatsiya stroitel'stva = Mechanization of construction. 2014;(9):22-25. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лошкарев Д.А., Колмыков В.И. Изучение влияния процесса нитроцементации на размеры зерна конструкционной стали // Современные проблемы и направления развития металловедения и термической обработки металлов и сплавов: сборник научных статей 4-й Международной научно-практической конференции, посвященной памяти академика А.А. Байкова. Курск: Университетская книга, 2023. С. 89–92.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Loshkarev D.A., Kalmykov V.I. Study of the influence of the nitrocarburizing process on the grain size of structural steel. In: Sovremennye problemy i napravleniya razvitiya metallovedeniya i termicheskoi obrabotki metallov i splavov: sbornik nauchnykh statei 4-i Mezhdunarodnoi nauchnoprakticheskoi konferentsii, posvyashchennoi pamyati akademika A.A. Baikova = Modern problems and directions of development of metal science and heat treatment of metals and alloys: collection of scientific articles of the 4th International Scientific and Practical Conference dedicated to the memory of Academician A. N.A. Baykov. Kursk: Universitetskaya kniga; 2023. P. 89-92. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Состав для нитроцементации изделий из легированных сталей: патент 2314363 Российская Федерация / Тарасов А.Н., Шалагинов С.Л., Макарский В.А. № 2006126472/02; заявл. 20.07.2006; опубл. 10.01.2008, Бюл. № 1. 8 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tarasov A.N., Shalaginov S.L., Makarsky V.A. Composition for nitrocarburizing products made of alloy steels. Russian Federation patent 2314363. 10 January 2008.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Способ нитроцементации деталей из конструкционных и инструментальных сталей: патент 2586178 Российская Федерация / Костин Н.А., Колмыков В.И., Костин Н.Н., Колмыков Д.В. № 2015109207/02; заявл. 16.03.2015; опубл. 10.06.2016, Бюл. № 16. 5 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kostin N.A., Kolmykov V.I., Kostin N.N., Kolmykov D.V. Method of nitrocarburizing parts made of structural and tool steels. Russian Federation patent 2586178. 10 June 2016.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Способ нитроцементации деталей из конструкционных и инструментальных сталей: патент 2592339 Российская Федерация / Костин Н.А., Колмыков В.И., Костин Н.Н. [и др.]. № 2015111054/02; заявл. 26.03.2015; опубл. 20.07.2016, Бюл. № 20. 6 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kostin N.A., Kolmykov V.I., Kostin N.N., et al. Method of nitrocarburizing parts made of structural and tool steels. Russian Federation patent 2592339. 20 Jule 2016.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Способ нитроцементации деталей из конструкционных и инструментальных сталей: патент 2600612 Российская Федерация / Костин Н.А., Колмыков В.И., Костин Н.Н. [и др.]. № 2015116958/02; заявл. 05.05.201; опубл. 27.10.2016, Бюл. № 30. 5 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kostin N.A., Kolmykov V.I., Kostin N.N., et al. Method of nitrocarburizing parts made of structural and tool steels. Russian Federation patent 2600612. 27 October 2016.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Исследование особенностей формирования диффузионных слоёв при нитроцементации высокохромистых сталей в сажево-карбонатной среде / Д.В. Колмыков, Ю.С. Воробъёв, В.И. Колмыков, Е.В. Трусова // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2024. Т. 14, № 1. С. 30–45. https://doi.org/10.21869/2223-1528-2024-14-1-30-45.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kolmykov D.V., Vorobyev Yu.S., Kolmykov V.I., Trusova E.V. Investigation of the features of the formation of diffusion layers during nitrocementation of high-chromium steels in a carbon black medium. Izvestiya Yugo-Zapadnogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Tekhnika i tekhnologii = Proceedings of the Southwest State University. Series: Engineering and Technology. 2024;14(1):30- 45. (In Russ.) https://doi.org/10.21869/2223-1528-2024-14-1-30-45.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Об использовании нитроцементованной стали 30ХГТ для резцов дорожных фрез / В.И. Колмыков, Д.Н. Романенко, К.И. Абышев, С.П. Нефедьев, Р.Р. Дема // Современные проблемы сварочного производства: сборник научных трудов / под ред. М.А. Иванова, И.А. Ильина. Челябинск: Изд. центр ЮУрГУ, 2016. С. 290–299</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kolmykov V.I., Romanenko D.N., Abyshev K.I., Nefediev S.P., Dema R.R. On the use of nitrocarburized steel 30KhGT for road milling cutters. In: Ivanova M.A., Il'ina I.A. (eds.). Sovremennye problemy svarochnogo proizvodstva: sbornik nauchnykh trudov = Modern problems of welding production: collection of scientific papers. Chelyabinsk: Izd. tsentr YuUrGU, 2016. Р. 290-299. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Рентгеноспектральный микроанализ электроискровых покрытий на основе вольфрамсодержащих электроэрозионных порошков / А.Ю. Алтухов, Е.В. Агеева, А.А. Горохов, А.С. Осьминина // Известия Юго-Западного государственного университета. 2018. Т. 22, № 3. С. 29–39. https://doi.org/10.21869/2223-1560-2018-22-3-29-39.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Altukhov A.Yu., Ageeva E.V., Gorokhov A.A., Osminina A.S. Х-ray microanalysis of electric-spark coatings based on tungsten-containing electroerosion powders. Izvestiya Yugo-Zapadnogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Tekhnika i tekhnologii = Proceedings of the Southwest State University. Series: Engineering and Technologies. 2018;22(3):29-39. (In Russ.) https://doi.org/10.21869/2223-1560-2018-22-3-29-39.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Особенности применения методов рентгеноструктурного анализа в исследовании материалов / А.А. Ковалев, Л.А. Тищенко, В.Д. Шашурин, А.Л. Галиновский // Технология металлов. 2017. № 7. С. 2–11.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kovalev A.A., Tishchenko L.A., Shashurin V.D, Galinovsky A.L. Features of the application of X-ray structural analysis methods in the study of materials. Tekhnologiya metallov = Metal Technology. 2017;(7):2-11. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Перевай Т.А. Измерение микротвердости по сечению наплавленного слоя методом газопорошковой наплавки // Инженерный вестник Дона. 2022. № 11(95). С. 748–754.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Perevaj T.A. Measuring microhardness across the cross-section of the deposited layer using gas-powder surfacing. Inzhenernyi vestnik Dona = Engineering Bulletin of the Don. 2022; 11(95):748- 754. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
