Р.Х. Амиров1, Т.В. Тулайкова2, Н.Б. Щербак3

1 Объединенный институт высоких температур РАН (Москва, Россия)
2 Московский физико-технический институт (г. Долгопрудный, Московская обл., Россия)
3Российский химико-технологический институт им. Д.И. Менделеева (Москва, Россия)
2 tulaik@yandex.ru

Постановка проблемы. Одна из важнейших задач современного машиностроения – обеспечение необходимой работоспособности и долговечности изделий в заданных условиях эксплуатации. Процесс закалки стали, состоящий из двух частей последовательного повышения и понижения температуры, используется для средне- или высокоуглеродистой стали. В результате в металле образуется фаза метастабильного мартенсита, доля которого может варьироваться в широких пределах при разных режимах обработки и форме образцов.

Цель. Обосновать новый способ неразрушающего контроля для определения профиля и глубины слоя закаленной стали.

Результаты. Установлено, что количественное соотношение фракций может изменяться в широких пределах в зависимости от марки, режимов обработки, формы детали и др. Представлена формула, позволяющая рассчитать конечный профиль электрической проводимости (и сопротивления) в образце на основе температурного профиля при дополнительном учете зависимости электросопротивления от фазового состава.

Практическая значимость. Предложенный способ может быть применен после поверхностной закалки стали для измерения профиля мартенситной фазы в поверхностном слое деталей немалой толщины и любой формы.

Амиров Р.Х., Тулайкова Т.В., Щербак Н.Б. Способ неразрушающего контроля профиля концентрации мартенсита в стали после поверхностной плазменной закалки // Нанотехнологии: разработка, применение – XXI век. 2025. Т. 17. № 1. С. 56–64. DOI: https://doi.org/ 10.18127/ j22250980-202501-06

1. Катаев В.А. Методы исследования фазового состава и свойств углеродистой стали. Екатеринбург: Изд-во Уральского ун-та. 2016.
2. Лившиц Б.Г., Крапошин В.С., Линецкий Я.Н. Физические свойства металлов и сплавов. М.: Металлургия. 1980.
3. Казанцев Е.И. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования.
4. Физические величины. Справочник / Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. М.: Энергоатомиздат. 1991.
5. Удельное электрическое сопротивление стали при различных температурах. Электронный справочник. 2023. URL: http://thermalinfo.ru/svojstva-materialov/metally-i-splavy/udelnoe-elektricheskoe-soprotivlenie-stali-pri-razlichnyh-temperaturah
6. Тюфтяев А.С. Закономерности структурообразования при плазменной поверхностной обработке металлических изделий и разработка на этой основе ресурсосберегающих промышленных технологий: Дис. … докт. техн. наук. М.: ИВТАН. 2013.
7. Гуляев А.П. Металловедение. М.: Металлургия. 1986.
8. Кузнецов В.А., Шевченко Р.А., Патрушев А.О., Козырев Н.А., Усольцев А.А. Зависимость удельного электрического сопротивления рельсовых сталей от температуры / Вестник СГИУ. 2019. № 1 (27). С. 19–21.
9. Карлслоу Е. Теплопроводность твердых тел. М.: Наука 1964.
10. Прудников А.П., Брычков Ю.А., Маричев О.И. Интегралы и ряды. Т. 2. Специальные функции. М.: Физматлит. 2003.
11. Смирнов Г.А., Смирнов М.Г., Емелин Д.М. Термо-эдс промышленных сталей и сплавов. Контроль марок металлов. Ассоциация эффективного управления производственными активами. 2013. URL: https://eam.su/termo-eds-promyshlennyx-stalej-i-splavov-kontrol-marok-metallov.html
12. Корягин Ю.Д., Филатов В.И. Индукционная закалка сталей. Челябинск: ЮУрГУ. 2006.
13. Расчет индуктивности проводников. Интернет-ресурс. 2023. URL: https://www.electronicsblog.ru/online-raschjoty/online-raschjot-induktivnosti-provoda