Yugra State University BulletinYugra State University BulletinВестник Югорского государственного университета1816-92282078-9114Yugra State University63520310.18822/byusu202304133-140New materials and technologyНОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИResearch ArticleDevelopment of technology and experience in the production of truck ball pins made of economically alloyed steelРазработка технологии и опыт производства шаровых пальцев грузового автомобиля из экономно-легированной сталиAstashchenkoVladimir I.АстащенкоВладимир Иванович
Russian Federation

Doctor of Technical Sciences, Professor, Department of Materials, Technology and Quality

доктор технических наук, профессор, профессор кафедры материалов, технологий и качества Набережночелнинского института

astvi-52@mail.ruPurtovaElena V.ПуртоваЕлена Викторовна
Russian Federation

Head of Laboratory Metallographic and Spectral Analysis

начальник лаборатории металлографического и спектрального анализа

elena.v.purtova@gmail.comShveevaTatiana V.ШвееваТатьяна Владимировна
Russian Federation

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Naberezhnye Chelny Institute

кандидат технических наук, доцент, доцент Набережночелнинского института

asttv@mail.ruPurtovAlexey V.ПуртовАлексей Владимирович
Russian Federation

Director of the Department – Chief Designer of Digital Design Systems

Директор департамента – главный конструктор цифровых систем проектирования

aleksey.purtov@kamaz.ruNaberezhnye Chelny Institute, Kazan (Volga Region) Federal UniversityКазанский (Приволжский) федеральный университетPLANT PROFTERMOООО «ЗАВОД «ПРОФТЕРМО»Kazan (Volga Region) Federal UniversityКазанский (Приволжский) федеральный университетPJSC "KAMAZ"ПАО «КАМАЗ»011220231941331401508202415082024Copyright ©; 2023, Yugra State UniversityCopyright ©; 2023, Югорский государственный университет2023Yugra State UniversityЮгорский государственный университетhttps://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0https://vestnikugrasu.org/byusu/article/view/635203

Subject of research: structure and properties of ball pins after heat treatment at various stages of metal processing.

Purpose of the work: research and justification of economically alloyed steel for truck ball pins.

Object of research: steering ball pin of a KAMAZ vehicle.

Methods of research: for the manufacture of ball pins, 40X direct resistance steel (40X-PV) was used, smelted from metallized pellets at the Oskol Electrometallurgical Plant (OEMK). Determination of the content of basic substances in steels of electrical elements in accordance with current standards, using Spectrolab devices Iskroline-100 and a series analyzer and device GS-800.

Main results of research: based on the study, the use of 40X steel to identify truck ball pins was justified. Technologies for plastic deformation and heat treatment of semi-finished products have been developed to ensure the desired texture and structure of tempered sorbitol. For volumetric quenching of workpieces, instead of MZM-16 oil, a quenching medium based on a water-soluble polymer was proposed, justified and introduced. The recommended solution, the implementation of ball pins for a KAMAZ vehicle, will provide an economic effect of more than 2 million US dollars. rub. and reduce the efficiency of their production.

Предмет исследования: структура и свойства шаровых пальцев после тепловой обработки на различных этапах металлопередела.

Цель работы: исследование и обоснование экономно-легированной стали для шаровых пальцев грузового автомобиля.

Объект исследования: шаровой палец рулевого управления автомобиля «КАМАЗ».

Методы исследования: для изготовления шаровых пальцев использовали сталь 40Х прямого восстановления (40Х-ПВ), выплавляемая из металлизированных окатышей на Оскольском электрометаллургическом комбинате (ОЭМК). Определение содержания химических элементов в сталях проводили в соответствии с действующими стандартами, используя приборы «Spectrolab» «Искролайн-100» и анализатор серы и углерода GS-800.

Основные результаты исследования: на основе исследований обосновано применение стали 40Х прямого восстановления для шаровых пальцев грузового автомобиля. Разработаны технологии пластической деформации и термической обработки полуфабрикатов, обеспечивающие получение заданной текстуры и структуры сорбита отпуска. Для объемной закалки заготовок вместо масла МЗМ-16 предложена, обоснована и внедрена закалочная среда на основе водорастворимого полимера. Рекомендуемое решение, внедренное для шаровых пальцев автомобиля КАМАЗ, позволило получить экономический эффект более 2 млн руб. и снизить трудоемкость при их изготовлении.

ball pinsteelhardnessstructurecyclic durabilitysurface hardeningquenching mediumheat treatmentшаровой палецстальтвердостьструктурациклическая долговечностьповерхностная за-калказакалочная средатермообработкаАстащенко, В. И. Контроль качества и наследственность строения стали при технологи-ческом металлопеределе: монография / В. И. Астащенко, А. И. Швеев, Т. В. Швеева. – М. : Academia, 2011. – 239с. – Текст: непосредственный.Астащенко, В. И. Эфффективность закалки термоулучшаемых сталей в водных раство-рах полимеров / В. И. Астащенко, А. И. Швеев, Т. В. Швеева. – Текст : непосредствен-ный // Черные металлы. – 2020. – №4. – С. 47–53.Глинер, Р. Е. Введение в технологию поверхностного упрочнения металла: учебное по-собие / Р. Е. Глинер, В. И. Астащенко. – Москва: Вологда: Инфа-Инженерия, 2022 – 326 с. – ISBN 978-5-9729-1038-0 – Текст : непосредственный.Зинченко, В. М. Инженерия поверхности зубчатых колес методами химико-термической обработки / В. М. Зинченко. – М. : Издательство МВТУ, 2001. – 303 с. – Текст : непо-средственный.Кальнер, В. Д. Чистота шихты и свойства конструкционной углеродистой стали / В. Д. Кальнер, С. А. Юрасов, В. В. Медведев, А. В. Сайкин. – Текст : непосредственный // Ав-томобильная промышленность. – 1987. – № 4. – С. 33–35.Качанов, Н. Н. Прокаливаемость стали / Н. Н. Качанов. – М. : Металлургия, 1978. – 192 с. – Текст : непосредственный.Контроль качества термической обработки стальных полуфабрикатов и деталей: Спра-вочник / Под общей ред. В. Д. Кальнера. – М. : Машиностроение, 1984. – 463с. – Текст : непосредственный.Люты, В. Закалочные среды / В. Люты ; под ред. С. В. Масленкова ; пер. с польского. – Челябинск : Металлургия, 1990. – 192 с. – Текст : непосредственный.Малинкина, Е. И. Образование трещин при термической обработке стальных изделий / Е. И. Малинкина. – М. : Машиностроение, 1965.- 173с. – Текст : непосредственный.Международный стандарт ISO9950-1995 Промышленные закалочные масла. Определе-ние характеристик охлаждения. Метод испытания зондом из никелевого сплава. Пере-вод с немецкого,1 995. – 9 с. – Текст : непосредственный.Меськин, B. C. Основы легирования стали / B. C. Меськин. – М. : Металлургия, 1964. – 684 с. – Текст : непосредственный.Михлюк, А. И. Новый подход объемно-поверхностной закалке тяжелонагруженных зуб-чатых деталей мобильных машин / А. И. Михлюк. – Текст : непосредственный // Литье и металлургия. – 2010. – № 1(54). – С. 131–139.Термическая обработка в машиностроении: Справочник / Под ред. Ю. М. Лахтина. – М. : Машиностроение, 1980. – 783 с. – Текст: непосредственный.Фиргер, И. В. Термическая обработка сплавов: Справочник / И. В. Фиргер. – Л. : Маши-ностроение, Ленинградское отделение, 1982. – 304с. – Текст : непосредственный.Шепеляковский, К. З. Упрочнение деталей машин поверхностной закалкой при индук-ционном нагреве / К. З. Шепеляковский. – М. : Машиностроение, 1972. – 288 с. – Текст : непосредственный.