Набережночелнинский институт Казанского (Приволжского) федерального университета, Набережные Челны, Россия:

В. И. Астащенко, профессор кафедры материалов, технологий и качества, докт. техн. наук, эл. почта: astvi-52@mail.ru
Г. Ф. Мухаметзянова, доцент кафедры материалов, технологий и качества, канд. техн. наук, эл. почта: gulnara-ineka@mail.ru

ПАО «КАМАЗ», Набережные Челны, Россия:
В. Е. Орлянский, начальник отдела агрегатов шасси научно-технического центра, эл. почта: Vladimir.Orlyanskiy@kamaz.ru
И. Ж. Харисов, начальник конструкторского бюро Кузнечного завода, эл. почта: HarisovIZ@kamaz.ru

Показано негативное влияние поверхностных дефектов и обезуглероженного слоя на циклическую стойкость стальных изделий. Рассмотрены места разрушения деталей в процессе эксплуатации и при стендовых испытаниях. Обосновано применение метода дробеструйной обработки для упрочнения поверхностного слоя стальных длинномерных изделий сложной конфигурации по сравнению с методами химико-термической обработки и закалки с нагрева токами высокой частоты. Разработана технология наклепа поверхностного слоя балки передней оси грузового автомобиля. После правки длинномерных деталей для устранения коробления и достижения ими геометрической точности выполняют наклеп стальной дробью марки ДСЛУ-2.2. Представлены сведения по структуре, зерновому составу и твердости различных видов дроби. Установлено повышение микротвердости поверхностного слоя на 77 HV по сравнению с основой детали. В результате наклепа поверхностного слоя циклическая стойкость балки передней оси превысила 1 млн 400 тыс. циклов, что на 40 % больше, чем установленные рекомендации (ОСТ 37.001.671–20). Предложено устройство для оценки степени наклепа дробью балки передней оси грузового автомобиля. Основой устройства служит балка, на которой в углублениях в различных местах детали установлены пластинки Альмена, учитывающие особенности ее конфигурации и наиболее нагруженные зоны при эксплуатации.

1. Суслов А. Г., Фёдоров В. П., Горленко О. А. и др. Фундаментальные основы технологического обеспечения и повышения надежности изделий машиностроения / под ред. А. Г. Суслова. — М. : Инновационное машиностроение, 2022. — 552 с.
2. Зубарев Ю. М. Технологическое обеспечение надежности эксплуатации машин. — 2-е изд., стер. — СПб.: Лань, 2022. — 320 с.
3. Колобов А. Б. Прочностная надежность и долговечность деталей машин и конструкций. — Москва; Вологда : Инфра-Инженерия, 2020. — 192 с.
4. Чижик С. А. Обеспечение качества изделий в технологических комплексах. — Минск : Белорусская наука, 2019. — 249 с.
5. Крупеня Е. Ю., Лебедев В. А., Болдырев А. И. и др. Технологические методы повышения качества изделий. — Ростов-на-Дону : Донской государственный технический университет, 2020. — 129 с.
6. Суслов А. Г. Технологическое обеспечение и повышение эксплуатационных свойств деталей и их соединений / под общ. ред. А. Г. Суслова. — М. : Машиностроение, 2006. — 448 с.
7. Vildanov A. G., Mukhametzyanov I. R., Astaschenko V. I., Mukhametzyanova G. F. The investigation of properties of the ball pins of the steering rod of the car // Ad alta-journal of Interdisciplinary Research. 2019. Vol. 9, Iss. 2. P. 138–141.
8. Суслов А. Г. Качество поверхностного слоя деталей машин. — М. : Машиностроение, 2000. — 320 с.
9. Богомолов Д. Ю., Порошин В. В., Измеров М. А., Тихомиров В. П. Качество и износостойкость поверхностного слоя деталей машин. — Курск : Университетская книга, 2019. — 209 с.
10. Глазунов В. А. и др. Перспективные методы поверхностной обработки деталей машин / отв. ред. Г. В. Москвитин; Институт машиноведения им. А. А. Благонравова Российской академии наук. — Москва : ЛЕНАНД, 2018. — 447 с.
11. Shan L., Wang Y., Li J., Chen J. Effect of N2 flow rate on microstructure and mechanical properties of PVD CrNx coatings for tribological application in seawater // Surface and Coatings Technology. 2014. Vol. 242, Iss. 4. P. 74–82.
12. Bertуti I. Characterization of nitride coatings by XPS // Surface and Coatings Technology. 2002. Vol. 151–152, Iss. 1. P. 194–203.
13. Yin C., Liang Y., Jiang Y. et al. Formation of nano-laminated structures in a dry sliding wear-induced layer under different wear mechanisms of 20CrNi2Mo steel // Applied Surface Science. 2017. Vol. 423. P. 305–313.
14. Totten G. E. Steel heat treatment: Metallurgy and technologies. 2nd ed. — London : Taylor & Francis, 2007. — 832 p.
15. Benlahreche F. Z., Nouicer E. Improvement of surface properties of low carbon steel by nitriding treatment // Acta Phys. Pol. A. 2017. Vol. 131. P. 20–23.
16. Матлин М. М., Лебский С. Л. и др. Дробеударное упрочнение деталей машин. — М. : Машиностроение, 2008. — 230 с.
17. Морозова Е. А., Морозов А. П., Муратов В. С. Влияние термической и поверхностной пластической обработок углеродистой стали на чувствительность к концентраторам напряжений при циклическом нагружении // Заготовительные производства в машиностроении. 2020. № 7. С. 328–332.
18. Зинченко В. М. Инженерия поверхности зубчатых колес методами химико-термической обработки. — М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001. — 303 с.
19. De Moor E., Lacroix S., Clarke A. J. et al. Effect of retained austenite stabilized via quench and partitioning on the strain hardening of martensitic steels // Metallurgical and Materials Transactions. 2008. Vol. 39A. P. 2586–2595.
20. Астащенко В. И., Махонин В. В., Мухаметзянова Г. Ф., Пуртова Е. В. Свойства и опыт применения стали 18ХГР для зубчатых деталей автомобиля // Черные металлы. 2022. № 2. С. 36–41.
21. Саляхов И. Ф., Астащенко В. И., Мухаметзянова Г. Ф., Махонин В. В. О дробеобработке деталей с различным исходным состоянием поверхности // Материалы 5-й Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Инновационные технологии в материаловедении и машиностроении (ИТММ–2021)» (г. Пермь, 27 сентября – 1 октября 2021 г.). — Пермь : Изд-во Пермского национального исследовательского политехнического университета, 2021. С. 317–323.

22. Астащенко В. И., Калимуллин Р. Р., Садриев Р. И., Швеева Т. В. Свойства поверхности деталей после дробеструйной обработки // Технология металлов. 2011. № 8. С. 36–40.
23. ГОСТ 54153–2010. Сталь. Метод атомно-эмиссионного спектрального анализа. — Введ. 01.01.2012.
24. ГОСТ 12344–2003. Стали легированные и высоколегированные. Методы определения углерода. — Введ. 01.09.2004.
25. ГОСТ 12345–2001. Стали легированные и высоколегированные. Методы определения серы. — Введ. 01.03.2002.
26. ГОСТ 11964–81. Дробь чугунная и стальная техническая. Общие технические условия. — Введ. 01.01.1983.
27. Осепчугов В. В., Фрумкин А. К. Автомобиль. — М. : Машиностроение, 1989. С. 273–275.
28. ГОСТ 9389–75. Проволока стальная углеродистая пружинная. Технические условия. — Введ. 01.01.1977.