ОСОБЕННОСТИ ОБРАБАТЫВАЕМОСТИ РЕЗАНИЕМ НОВЫХ ВЫСОКОПРОЧНЫХ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ С УЛЬТРАМЕЛКОЗЕРНИСТОЙ СТРУКТУРОЙ ДЛЯ ДЕТАЛЕЙ АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ
- Авторы: Макаров В.Ф.1, Песин М.В.1, Коногорова Л.В.2, Хабарова А.В.2, Абзаев Р.С.1
-
Учреждения:
- Пермский национальный исследовательский политехнический университет
- Пермский государственный национальный исследовательскый университет
- Выпуск: № 7 (2024)
- Страницы: 15-23
- Раздел: Технологии механической обработки заготовок
- URL: https://bakhtiniada.ru/2223-4608/article/view/280141
- DOI: https://doi.org/10.30987/2223-4608-2024-15-23
- ID: 280141
Цитировать
Полный текст
Аннотация
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 университеткафедра «Инновационные технологии машиностроения»
Список литературы
- 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.
- 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.
- 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/
- 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.
- 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
- Сафин Э.В. Формирование и оценка показателей качества титанового сплава ВТ6 с ультрамелкозернистой структурой // Universum: технические науки. 2017. № 12 (45).
- 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.
- 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.
- 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.
- 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
