fwjТрение и и износTitle in english0000-00000000-0000AGU10.32864/0202-4977-2025-46-2-136-147fwj-67Research ArticleСтатьиИзносостойкость инструментальных сталей в условиях сухого трения скольженияWear Resistance of Tool Steels During Dry Sliding FrictionКотовД. И.KotovD. I.

улица Терешковой, 29, г. Новосибирск 630090

Карла Маркса, 20, г. Новосибирск 630073

Tereshkovoi st., 29, Novosibirsk 630090

K. Marx ave., 20, Novosibirsk 630073

lightstrikes@yandex.ruБатаевА. А.BataevA. A.

Карла Маркса, 20, г. Новосибирск 630073

K. Marx ave., 20, Novosibirsk 630073

БатаевИ. А.BataevI. A.

Карла Маркса, 20, г. Новосибирск 630073

K. Marx ave., 20, Novosibirsk 630073

ЗубашевскийК. М.ZubashevskijK. M.

Карла Маркса, 20, г. Новосибирск 630073

K. Marx ave., 20, Novosibirsk 630073

ЭмурлаевК. И.EmurlaevK. I.

Карла Маркса, 20, г. Новосибирск 630073

K. Marx ave., 20, Novosibirsk 630073

ШикаловВ. С.ShikalovV. S.

улица Институтская, 4/1, г. Новосибирск 630090

Institutskaya st., 4/1, Novosibirsk 630090

Конструкторско-технологический филиал Института гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН (КТФ ИГиЛ СО РАН);Новосибирский государственный технический университетРоссияDesign and technology branch of Lavrentyev Institute of Hydrodynamics of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Novosibirsk state technical universityRussian FederationНовосибирский государственный технический университетРоссияNovosibirsk state technical universityRussian FederationИнститут теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАНРоссияChristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics of the Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesRussian Federation202528092026462136147Copyright © AGU, 20262026AGUAGUhttps://fwj.ejournal.by/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://fwj.ejournal.by/jour/article/view/67

Проведены триботехнические исследования сталей марок 5ХНМ, 11Х4В2МФ3С2 и 95Х6М3Ф3СТ в условиях сухого трения скольжения в парах стальной диск-палец из твёрдого сплава ТТ10К8Б при давлении 40 МПа. Схема испытаний основана на возвратно-поступательном перемещении стального образца относительно твёрдосплавного контртела со скоростью 0,1 м/с. Время испытаний каждого из образцов составляло 10 часов. В качестве критерия стойкости в процессе трения скольжения использовали величину линейного износа элементов пар трения. Минимальный износ в условиях сухого трения скольжения в паре с индентором из твёрдого сплава ТТ10К8Б зафиксирован при испытании образцов из высокоуглеродистой инструментальной стали 11Х4В2МФ3С2 после закалки от 1060 °С и трёхкратного отпуска при 525 °С. Величина суммарного линейного износа в паре трения «сталь 11Х4В2МФ3С2 — твёрдый сплав ТТ10К8Б» в 4 раза меньше по сравнению с парой «сталь 5ХНМ — твёрдый сплав ТТ10К8Б».

Tribotechnical investigations of steels of the grades 5ХНМ, 11Х4В2МФ3С2 and 95Х6М3Ф3СТ were conducted under conditions of dry sliding friction in pairs with cylindrical indenters fabricated from hard alloy ТТ10К8Б at a load of 40 MPa. The test scheme is based on the reciprocating movement of a steel sample relative to a carbide counterbody at a speed of 0.1 m/s. The test time for each of the samples was 10 hours. The amount linear wear of the friction pair elements was used as a criterion of resistance during sliding friction. Minimal wear under conditions of dry sliding friction paired with a ТТ10К8Б hard alloy indenter was recorded when testing samples of 11Х4В2МФ3С2 high carbon tool steel after quenching at 1060 °C and triple tempering at 525 °C. The amount of total linear wear in the friction pair “steel 11Х4В2МФ3С2 — hard alloy ТТ10К8Б” is 4 times less than that of the pair “steel 5ХНМ — hard alloy ТТ10К8Б”.

инструментальные сталиизносостойкостьсухое трение скольженияtool steelsfriction weardry sliding frictionReferencesУстановка для испытания пары сухого трения на износ при возвратно-поступательном движении: патент № 2745799 РФ, МПК G01N 3/56.: № 2020120734; Заявл. 16.06.2020; Опубл. 01.04.2021, Бюл. № 10 / О.И. Стояновский, В.Г. Галуцкий, А.Ф. ЧерендинInstallation for testing dry friction pairs for wear during reciprocating motion: Patent № 2745799 RF, MPK G01N 3/56. № 2020120734; Stat. 16.06.2020; Publ. 01.04.2021, Bull. № 10 / O.I. Stojanovski, V.G. Galutski, A.F. Cherendin (in Russian)Тихонович В.В. Влияние легирования хромистых сталей молибденом на формирование износостойких сверхмелкозернистых покрытий при работе узлов трения в разных технологических средах // Металлофизика и новейшие технологии. — 2019, № 9, 1231—1260Tikhonovich V.V. The effect of alloying chromium steels with molybdenum on the formation of wearresistant ultrafine-grained coatings during the operation of friction units in different technological environments // Metallofizika i noveishie. — 2019, № 9, 1231—1260 (in Russian)Крутский Ю.Л., Гудыма Т.С., Кучумова И.Д., Хабиров Р.Р., Антропова К.А. Карбиды некоторых переходных металлов. Свойства, области применения, методы получения. Часть 1. Карбиды титана и ванадия (обзор) // Известия вузов. Черная металлургия. — 2022 (65), № 5, 305—322Krutskii Yu.L., Gudyma T.S., Kuchumova I.D., Khabirov R.R., Antropova K.A. Carbides of transition metals: Properties, application and production. Review. Part 1. Titanium and vanadium carbides // Izvestiya. Ferrous Metallurgy. — 2022 (65), no. 5, 305—322 (in Russian)Гольдштейн М.И., Литвинов В.С., Бронфин Б.М. Металлофизика высокопрочных сплавов. — М.: Металлургия. — 1986Goldstein M.I., Litvinov V.S., Bronfin B.M. Metallophysics of high-strength alloys. — M.: Metallurgia. — 1986 (in Russian)U˘gur Arabacı. The Effects of Oil-Quenching and Over-Tempering Heat Treatments on the Dry Sliding Wear Behaviours of 25CrMo4 Steel. Review article // Heliyon. — 2024 (10), no. 3, e25589U˘gur Arabacı. The Effects of Oil-Quenching and Over-Tempering Heat Treatments on the Dry Sliding Wear Behaviours of 25CrMo4 Steel. Review article // Heliyon. — 2024 (10), no. 3, e25589Kalandyk Barbara, Zapała Renata, Madej Monika, Kasińska Justyna, and Piotrowska Katarzyna. Influence of Pre-Hardened GX120Mn13 Cast Steel on the Tribological Properties under Technically Dry Friction // Tribologia. — 2022 (301), no. 3, 17—24Kalandyk Barbara, Zapała Renata, Madej Monika, Kasińska Justyna, and Piotrowska Katarzyna. Influence of Pre-Hardened GX120Mn13 Cast Steel on the Tribological Properties under Technically Dry Friction // Tribologia. — 2022 (301), no. 3, 17—24Гольдштейн М.И., Фарбер В.М. Дисперсионное упрочнение стали. — М.: Металлургия. — 1979Goldstein M.I., Farber V.M. Dispersion hardening of steel. — M.: Metallurgia. — 1979 (in Russian)Коршунов Л.Г., Черненко Н.Л. Структурные превращения и трибологические эффекты в поверхностном слое аустенитной хромоникелевой стали, инициированные наноструктурированием и оксидированием // Поверхность. Синхротронные и нейтронные исследования. — 2020, № 6, 95—101Korshunov L.G., Chernenko N.L. Structural transformations and tribological effects in the surface layer of austenitic chromium-nickel steel initiated by nanostructuring and oxidation // Poverkhnost. Sinkhrotronnye I neytronnye issledovaniya. — 2020, № 6, 95—101 (in Russian)Fadin V.V., Aleutdinova М.I., Potekaev A.I., and Kulikova O.A. The Surface Layer States in Metallic Materials Subjected to Dry Sliding and Electric Current // Russian Physics Journal. — 2017 (60), no. 5, 908—914Fadin V.V., Aleutdinova М.I., Potekaev A.I., and Kulikova O.A. The Surface Layer States in Metallic Materials Subjected to Dry Sliding and Electric Current // Russian Physics Journal. — 2017 (60), no. 5, 908—914Колубаев А.В., Тарасов С.Ю., Сизова О.В. и др. Эволюция структуры поверхностного слоя металлов в условиях трения скольжения // Трение и износ. — 2007 (28), № 6, 582—590Kolubaev A.V., Tarasov S.Y., Sizova О.V. and others. Evolution of the structure of the surface layer of metals under conditions of sliding friction // Trenie i iznos. — 2007 (28), № 6, 582—590 (in Russian)Stechishyn M.S., Skyba M.Ye., Martynyuk A.V., and Zdorenko D.V. Wear Resistance of Structural Steels Nitrided in a Cyclically Switched Discharge with Dry Friction // Problems of Tribology. — 2023 (28), no. 1/107, 20—24Stechishyn M.S., Skyba M.Ye., Martynyuk A.V., and Zdorenko D.V. Wear Resistance of Structural Steels Nitrided in a Cyclically Switched Discharge with Dry Friction // Problems of Tribology. — 2023 (28), no. 1/107, 20—24Hurey Ihor, Maruschak Pavlo, Augousti Andy, Flowers Alan, Gurey Volodymyr, Dzyura Volodymyr, and Prentkovskis Olegas. Resistance to Wear during Friction without Lubrication of Steel-Cast Iron Pairing with Nanocrystalline Structure-Reinforced Surface Layers // Lubricants. — 2023 (11), no. 10, 418Hurey Ihor, Maruschak Pavlo, Augousti Andy, Flowers Alan, Gurey Volodymyr, Dzyura Volodymyr, and Prentkovskis Olegas. Resistance to Wear during Friction without Lubrication of Steel-Cast Iron Pairing with Nanocrystalline Structure-Reinforced Surface Layers // Lubricants. — 2023 (11), no. 10, 418Deng S.Q., Godfrey A., Liu W., and Zhang C.L. Microstructural Evolution of Pure Copper Subjected to Friction Sliding Deformation at Room Temperature // Material Science and Engineering: A. — 2015 (639), 448—455Deng S.Q., Godfrey A., Liu W., and Zhang C.L. Microstructural Evolution of Pure Copper Subjected to Friction Sliding Deformation at Room Temperature // Material Science and Engineering: A. — 2015 (639), 448—455

The authors declare that there are no conflicts of interest present.