ОСОБЕННОСТИ ОБРАБАТЫВАЕМОСТИ РЕЗАНИЕМ НОВЫХ ВЫСОКОПРОЧНЫХ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ С УЛЬТРАМЕЛКОЗЕРНИСТОЙ СТРУКТУРОЙ ДЛЯ ДЕТАЛЕЙ АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Приведены результаты экспериментальных исследований влияния параметров резания (скорости резания, подачи, глубины резания) на шероховатость Ra, микроструктуру поверхностного слоя образцов сплава
Ti-6Al-4V с обычной крупнозернистой (КЗ) и ультрамелкозернистой (УМЗ) структурой, полученной методом равноканального углового прессования. В рамках решения задачи исследования обрабатываемости нового сплава ВТ6 с УМЗ структурой проведена разработка методики экспериментальных исследований при точении. Определены такие физические параметры, как вибрации и шум при резании, потребляемая мощность, численные параметры шероховатости, величина и характер распределения остаточных напряжений и др. в зависимости от режимов резания и применяемого инструмента. Показано, что при точении на небольшой скорости резания шероховатость КЗ образца лучше, чем УМЗ сплава. При повышении скорости резания в 1,5 раза, наоборот, образец с УМЗ структурой имеет более низкую шероховатость Ra по сравнению с КЗ образцом. Обсуждаются различия в морфологии и микроструктуре образующейся при сравнительной обработке стружки в зависимости от типа микроструктуры обрабатываемого сплава, а именно, наличие линий пластического течения в микроструктуре стружки после точения УМЗ образца, формирование крупных сдвигов, сколов и микротрещин в стружке после точения КЗ сплава. Установлено, что новые титановые сплавы при токарной обработке имеют лучшую обрабатываемость резанием по таким параметрам, как шероховатость поверхности, шум и вибрация при резании, более благоприятный характер остаточных напряжений и наклепа в поверхностном слое. По этим факторам можно предсказать значительное уменьшение износа инструмента и повышение его стойкости по сравнению с обработкой обычного крупнозернистого титана.

Об авторах

Владимир Фёдорович Макаров

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Email: makarovv@pstu.ru
ORCID iD: 0000-0002-0383-0208
SPIN-код: 4262-3182
Scopus Author ID: 36870538800
кафедра "Инновационные технологии машиностроения", профессор, доктор технических наук

Михаил Владимирович Песин

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Email: m.pesin@mail.ru
профессор, доктор технических наук

Луиза Викторовна Коногорова

Пермский государственный национальный исследовательскый университет

Анастасия Вячеславовна Хабарова

Пермский государственный национальный исследовательскый университет

Ринат Саубанович Абзаев

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

кафедра «Инновационные технологии машиностроения»

Список литературы

  1. Иноземцев А.А., Башкатов И.Г., Коряковцев А.С. Титановые сплавы в изделиях разработки ОАО «Авиадвигатель» // Современные титановые сплавы и проблемы их развития: сб. М.: ВИАМ, 2010. С. 43–46.
  2. Валиев Р.З., Усманов Л.Р., Резяпова Л.Р. Сверхпрочность наноструктурных металлических материалов: физическая природа и механизмы упрочнения // Физика металлов и металловедение. 2022.-Т.123. № 12. С.1355–1361.
  3. Semenova I., Polyakov A., Gareev A., Makarov V., Kazakov I., Pesin M. Machinability Features of Ti-6Al-4V Alloy with Ultrafine-Grained Structure. Metals 2023, 13, x. https://doi.org/10.3390/
  4. Ильясова А.Х., Сафин Э.В. Механические свойства и микротвердость титанового сплава ВТ6 с нанокристаллической и микрокристаллической структурами // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. 2010. №6. С. 120–121.
  5. Макаров В.Ф., Койнов И.И., Абзаев Р.С., Ширинкин В.В., Мешкас А.Е. Особенности диагностики процесса резания при сверлении композиционных материалов // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2016. № 12 (66). С. 24–28
  6. Сафин Э.В. Формирование и оценка показателей качества титанового сплава ВТ6 с ультрамелкозернистой структурой // Universum: технические науки. 2017. № 12 (45).
  7. Astakhov P.A. On the inadequacy of the single-shear plane model of chip formation // International Journal of Mechanical Science, 2005. № 47. P. 1649–1672.
  8. Шустер Л.Ш., Мигранов М.Ш., Чертовских С.В. и др. Триботехнические характеристики титана с ультрамелкозернистой структурой // Трение и износ. 2005. Т. 26. № 2. С. 208–214.
  9. Максаров В.В., Ефимов А.Е., Важенин А.Ю. Совершенствование технологии механической обработки титановых сплавов посредством применения предварительного пластического воздействия // Металлообработка. 2019. № 3 (111). С. 20–26.
  10. Ларионова Т.А., Жуков Э.Л., Плавник С.Л. Определение рациональных режимов резания перспективных титановых сплавов на основе математической модели - Неделя науки СПбПУ // Матер. Науч. форума с междунар. участием. Институт металлургии, машиностроения и транспорта. М.С. Кокорин (отв. ред.). СПб.: Изд-во Политех. ун-та. 2015. С. 223–225.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».