<?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">fwj</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Трение и и износ</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Title in english</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">0000-0000</issn><issn pub-type="epub">0000-0000</issn><publisher><publisher-name>AGU</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.32864/0202-4977-2025-46-4-375-382</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">fwj-74</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>Статьи</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Износостойкость конструкционных сталей 40Х и 40ХН с азотированным слоем при модифицирующей обработке</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Wear Resistance of 40Сr and 40 СrNi Structural Steels with a Nitrided Layer During Modifying Treatment</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Криони</surname><given-names>Н. К.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Krioni</surname><given-names>N. K.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>ул. Карла Маркса, 12, г. Уфа 450008 </p></bio><bio xml:lang="en"><p>Karl Marx st., 12, Ufa 450008 </p></bio><email xlink:type="simple">nkrioni@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Мингажева</surname><given-names>А. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Mingazheva</surname><given-names>A. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>ул. Карла Маркса, 12, г. Уфа 450008 </p></bio><bio xml:lang="en"><p>Karl Marx st., 12, Ufa 450008 </p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Мингажев</surname><given-names>А. Дж.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Mingazhev</surname><given-names>A. Dzh.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>ул. Карла Маркса, 12, г. Уфа 450008 </p></bio><bio xml:lang="en"><p>Karl Marx st., 12, Ufa 450008 </p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Уфимский университет науки и технологий (УУНиТ)</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Ufa University of Science and Technology (UUS and T)</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2025</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>29</day><month>09</month><year>2026</year></pub-date><volume>46</volume><issue>4</issue><fpage>375</fpage><lpage>382</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; AGU, 2026</copyright-statement><copyright-year>2026</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">AGU</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">AGU</copyright-holder><license xlink:href="https://fwj.ejournal.by/jour/about/submissions#copyrightNotice" xlink:type="simple"><license-p>https://fwj.ejournal.by/jour/about/submissions#copyrightNotice</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://fwj.ejournal.by/jour/article/view/74">https://fwj.ejournal.by/jour/article/view/74</self-uri><abstract><p>В статье рассмотрены результаты исследований износостойкости конструкционных сталей, применяемых для производства валов роторных насосов объёмного действия. Особенностью насосов данного вида является чрезвычайно малые зазоры между его рабочими органами, составляющие около 10—25 мкм и зависящие от величины износа валов в местах сопряжения с подшипниками скольжения. Азотирование в тлеющем разряде является наиболее эффективным методом обеспечения высокой износостойкости деталей.Показано, что одним из негативных явлений при изнашивании азотированного слоя является образование в результате выкрашивания абразивных частиц, которые способствуют шаржированию поверхности втулки и, как следствие, интенсифицируют процесс изнашивания. Цель работы — исследование износостойкости стали, азотированной в тлеющем разряде с использованием предварительной обработки методами поверхностной пластической деформации, имплантации ионами средних энергий, магнитно-импульсной обработки, а также комбинированными методами активации.Применяли следующие режимы активации поверхностного слоя перед ионным азотированием: дробеструйная обработка стальными микрошариками диаметром 50—100 мкм при скорости 30—70 м/с; имплантируемые ионы — азот; доза — 1,3·1017 ион/см2 ; скорость набора дозы облучения — 1·1015 ион/с; энергия ионной имплантации: 25 кэВ. Магнитно-импульсная обработка (МИО) при мощности импульса от 2 кДж до 8 кДж, его длительности от 5 мкс до 40 мкс и количестве импульсов от 2 МИО до 5 МИО.Показано, что наиболее эффективным методом предварительной, перед процессом активации материала поверхностного слоя стали является среднеэнергетическая ионная имплантация, позволяющая повысить износостойкость азотированного слоя стали 40Х в 5,7 раз, а стали 40ХН в 4,5 раз, по сравнению с обычным ионным азотированием.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The article discusses the results of studies of the wear resistance of structural steels used for the production of shafts of volumetric rotary pumps. A special feature of this type of pump is the extremely small gaps between its working bodies, which are about 10—25 microns and depend on the amount of shaft wear at the junctions with the sliding bearings. Nitriding in glow discharge is the most effective method of ensuring high wear resistance of parts. It is shown that one of the negative phenomena during the wear of the nitrided layer is the formation of abrasive particles as a result of discoloration, which contribute to the caricature of the sleeve surface and, as a result, intensify the wear process. The purpose of the work is to study the wear resistance of steel nitrided in a glow discharge using pretreatment methods of surface plastic deformation, implantation with medium-energy ions, magnetic pulse treatment, as well as combined activation methods. The following activation modes of the surface layer were used before ion nitriding: shot blasting with steel microbeads with a diameter of 50—100 microns at a speed of 30—70 m/s; implantable ions — nitrogen; dose — 1.3·1017 ion/cm2; rate of radiation dose — 1·1015 ion/s; ion implantation energy: 25 keV. Magnetic pulse processing (MPР) with a pulse power from 2 kJ to 8 kJ, its duration from 5 microseconds to 40 microseconds and the number of pulses from 2 MPT to 5 MPT. It is shown that the most effective method of preliminary, before the process of activation of the material of the surface layer of steel is medium-energy ion implantation, which allows to increase the wear resistance of the nitrided layer of 40Cr steel by 5.7 times, and 40 CrNi steel by 4.5 times, compared with conventional ion nitriding.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>роторный насос</kwd><kwd>конструкционная сталь</kwd><kwd>изнашивание</kwd><kwd>поверхностный слой</kwd><kwd>поверхностное пластическое деформирование</kwd><kwd>магнитно-импульсная обработка</kwd><kwd>азотирование в тлеющем разряде</kwd><kwd>имплантация ионами</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>rotary pump</kwd><kwd>structural steel</kwd><kwd>wear</kwd><kwd>surface layer</kwd><kwd>surface plastic deformation</kwd><kwd>magnetic pulse treatment</kwd><kwd>nitriding in glow discharge</kwd><kwd>ion implantation</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">Зайцев А.А. Развитие технологий роторного двигателестроения в интересах повышения эксплуатационных характеристик транспортных средств // Машины и установки: проектирование, разработка и эксплуатация. — 2025, № 1, 55—69. EDN: GAKJVE</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zaitsev A.A. Development of rotary engine technology in the interests of improving the performance characteristics of vehicles // Machines and installations: design, development and operation. — 2025, no. 1, 55—69. EDN: GAKJVE (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Григорьев А.В., Нестеренко Г.А., Корнеев С.А., Овчаренко С.М. Анализ влияния конструктивных и режимных параметров на работу прямозубого роторного насоса // Омский научный вестник. — 2012, № 1(107), 86—88. EDN: QBVELV</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Grigoriev A.V., Nesterenko G.A., Korneev S.A., Ovcharenko S.M. Analysis of the influence of design and operating parameters on the operation of a straight-tooth rotary pump / Omsk Scientific Bulletin. — 2012, no. 1 (107), 86—88. EDN QBVELV (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тененбаум М.М. Сопротивление абразивному изнашиванию. — М.: Машиностроение. — 1976</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tenenbaum M.M. Resistance to abrasive wear. Moscow: Mashinostroenie. — 1976 (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гаркунов Д.Н., Мельников Э.Л., Гаврилюк В.С. Триботехника: Учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по направлениям подготовки «Автоматизированные технологии и производства», «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств». — 2-е издание, стереотипное. — Москва: Компания КноРус. — 2017. ISBN: 978-5-406-05748-3. EDN: XXFRLP</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Garkunov D.N., Melnikov E.L., Gavrilyuk V.S. Tribotechnics: A textbook for university students studying in the fields of “Automated technologies and production”, “Design and technological support of machine-building industries” / 2nd edition, stereotypical. — Moscow: KnoRus Company. — 2017. ISBN: 978-5-406-05748-3. EDN: XXFRLP (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Горячева И.Г. Моделирование влияния свойств промежуточной среды на контактные характеристики и изнашивание деформируемых тел в условиях трения качения // Труды XV Международной научно-технической конференции «Трибология — машиностроению», Москва, 12–13 ноября 2024 года. — Москва: Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН. — 2024, 61—63. EDN: KBOEGD</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Goryacheva I.G. Modeling the influence of the properties of an intermediate medium on the contact characteristics and wear of deformable bodies under rolling friction // Proceedings of the XV International Scientific and Technical Conference “Tribology to Mechanical Engineering”, Moscow, November 12—13, 2024. — Moscow: Blagonravov Institute of Machine Science of the Russian Academy of Sciences. — 2024, 61—63. EDN: KBOEGD (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лахтин Ю.М., Арзамасов Б.М. Химико-термическая обработка. — М.: Металлургия. — 1985</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lakhtin Yu.M., Arzamasov B.M. Chemical Heat Treatment. — Мoscow: Metallurgiya. — 1985 (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Герасимов С.А., Куксенова Л.И., Алексеева М.С., Бахирев М.А. Азотирование конструкционных сталей триботехнического назначения и комплексная оценка качества обработки // Металловедение и термическая обработка металлов. — 2020, № 2(776), 18—25. EDN: WAXMVC</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gerasimov S.A., Kuksenova L.I., Alekseeva M.S., Bakhirev M.A. Nitriding of tribotechnical structural steels and a comprehensive assessment of the quality of processing // Metallology and heat treatment of metals. — 2020, № 2(776), 18—25. EDN: WAXMVC (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Вафин Р.К., Асылбаев А.В., Мамонтов Д.В. [и др.] Влияние поверхностной пластической деформации инструментальной стали на ионноплазменное азотирование в тлеющем разряде // Упрочняющие технологии и покрытия. — 2024 (20), № 3(231), 134—139. DOI: 10.36652/1813-1336-2024-20-3-134-139. EDN: VFIHNT</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vafin R.K., Asylbaev A.V., Mamontov D.V. [et al.] The influence of surface plastic deformation of tool steel on ion-plasma nitriding in a glow discharge // Hardening technologies and coatings. — 2024 (20), no. 3(231), 134—139. DOI: 10.36652/1813-1336-2024-20-3-134-139. EDN: VFIHNT (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сарафанов Г.Ф. Зарождение микротрещин при пластической деформации // Вестник ТГУ. — 2013 (18), № 4, 1583—1584</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sarafanov G.F. The origin of microcracks during plastic deformation // Bulletin of TSU. — 2013 (18), no. 4, 1583—1584 (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Криони Н.К., Рамазанов К.Н., Мингажева А.А., Мингажев А.Д. Влияние ионно-имплантационной активации поверхности конструкционных сталей 40Х и 40ХН на структуру и свойства азотированного слоя // Упрочняющие технологии и покрытия. — 2025 (21), № 3(243), 120—123</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Krioni N.K., Ramazanov K.N., Mingazheva A.A., Mingazhev A.D. The influence of ion implantation activation of the surface of 40X and 40KHN structural steels on the structure and properties of the nitrided layer // Hardening technologies and coatings. — 2025 (21), no. 3(243), 120—123 (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Алифанов А.В. [и др.] Исследование влияния режимов магнитно-импульсной обработки на температуру и структурные преобразования в поверхностных слоях образцов из быстрорежущей стали // Вестн. Полоц. гос. ун-та. Сер. В. Промышленность. Прикладные науки. — 2021, № 3, 11—14</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Alifanov A.V. [et al.] Investigation of the influence of magnetic pulse treatment modes on temperature and structural transformations in the surface layers of high-speed steel samples // Vestn. Polotsk State University. Ser. V. Industry. Applied sciences. — 2021, no. 3, 11—14 (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Воробьев Р.А., Дубинский В.Н. Исследование распада мартенсита в стали 65Г при импульсно_магнитой обработке // ФММ. — 2010 (109), № 3, 284—287</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vorobyov R.A., Dubinsky V.N. Investigation of the decay of martensite in 65G steel during pulsed magnetic treatment // FMM. — 2010 (109), № 3, 284—287 (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Способ азотирования детали из легированной стали: патент РФ № 2795620. — 2023 / Н.К. Криони, А.Д. Мингажев, А.А. Мингажева и др</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Method of nitriding alloy steel parts: RF Patent No. 2795620. — 2023 / N.K. Krioni, A.D. Mingazhev, A.A. Mingazheva and others (in Russian)</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>
