Металлообработка № 4 (106)/2018

Технологические остаточные напряжения и их деформирующая способность

при обработке резанием

Д. В. Васильков, Д. А. Мезенцев, А. В. Никитин, Т. М. Бундур, И. Я. Тариков

Исследованы параметры эпюры технологических остаточных напряжений и их интегральная характеристика в виде деформирующей способности, которая рассмотрена как мера упругого последействия. Выполнена схематизация деформирующей способности технологических остаточных напряжений по значению и направлению действия применительно к изделиям стержневого типа на примере широкополой балки.

Ключевые слова: технологические остаточные напряжения, деформирующая способность, обработка резанием, упругое последействие.

Результаты сравнительного исследования износостойкости твердосплавного инструмента при обработке коррозионно-стойкой стали

Э. С. Ситамов, Б. Я. Мокрицкий

Выбор и приобретение рациональной марки инструментального материала металлорежущего инструмента для обработки коррозионно-стойких сталей затруднен, поскольку каталоги содержат усредненную информацию без конкретизации марки коррозионно-стойкой стали. Для отдельных марок даже такой выбор отечественного инструмента невозможен, так как разработанные ранее рекомендации не применимы: либо уже нет такого производителя инструмента, либо такой инструментальный материала уже снят с производства. Переход на зарубежный инструментальный материал тоже чреват завышением параметров режима резания и увеличением стоимости инструмента. Приведены результаты сравнительной оценки износостойкости некоторых твердосплавных инструментальных материалов применительно к токарной обработке специализированной нержавеющей стали 09Х17Н7Ю, не имеющей зарубежных аналогов.

Ключевые слова: износ, период стойкости, рациональный инструментальный материал.

Моделирование элемента стружки при ротационном фрезеровании

В. Г. Шаламов, А. В. Плаксин, С. Д. Сметанин

Основным сдерживающим фактором развития аддитивных технологий является высокая стоимость металлических порошков. Одним из методов получения порошков в виде элементной стружки является ротационное фрезерование. Элемент стружки, получаемой ротационным фрезерованием, имеет сложную форму и характеризуется различными размерами. При моделировании на длину элемента стружки в разной степени оказывают влияние 11 параметров. Для выделения существенно влияющих факторов использовались планы Плакетта—Бермана. Для оценки адекватности уравнения регрессии

использовался критерий Фишера. В результате получена адекватная эмпирическая математическая модель определения длины элемента стружки в форме алгебраического полинома.

Ключевые слова: износ, период стойкости, рациональный инструментальный материал.

Влияние лазерной маркировки на свойства поверхности стали 08Х18Н10

О. С. Чиркова, Д. А. Кончус, А. В. Сивенков

Исследовано влияние лазерной маркировки QR-кодом на свойства поверхности стали 08Х18Н10. Определена возможность оценки контрастности изображения с помощью профилометра. Выявлено, что контрастность кода повышается при увеличении шероховатости поверхности. Показана зависимость контрастности изображения от шероховатости элементов QR-кода. Цветовое окрашивание элементов кода оказывает большее влияние на контрастность, чем шероховатость. С помощью профилограмм исследовались бороздчатая структура маркированной поверхности стали и ее особенности: рассеяние границ, расстояние между бороздами.

Ключевые слова: лазерная маркировка QR-кодом, свойства поверхности, контрастность, шероховатость, профилограмма.

Финишное плазменное упрочнение и восстановление деталей топливной аппаратуры

С. Н. Шарифуллин, П. А. Тополянский, С. А. Ермаков, А. П. Тополянский

Рассмотрена актуальность использования тонкопленочных покрытий для упрочнения и восстановления деталей топливной аппаратуры (в частности, систем впрыска топлива Common Rail) в связи с их критическим износом 0,2–5 мкм. Приведены условия эксплуатации и механизмы износа деталей топливной аппаратуры. Рассмотрена методология выбора технологий модификации поверхности и нанесения покрытий по физико-механическим характеристикам поверхностного слоя. Приведены особенности измерения физико-механических свойств: твердости, модуля упругости, упругого восстановления, а также критерии износостойкости поверхностных слоев и покрытий — по индексу пластичности и близости модулей упругости покрытия и подложки. Представлены физико-механические характеристики алмазоподобного покрытия DLCPateks системы a-C:H/a-SiOCN, осаждаемого при финишном плазменном упрочнении. Этот процесс может быть рекомендован для упрочнения и восстановления деталей топливной аппаратуры.

Ключевые слова: наноиндентирование, покрытие, финишное плазменное упрочнение, алмазоподобное покрытие, система Common Rail, ремонт.

Определение оптимальных режимов точения и поверхностно-пластического деформирования с учетом технологической наследственности по критерию долговечности

А. М. Щипачев

Рассматривается проблема технологического обеспечения долговечности: оценивается влияние параметров качества поверхностного слоя на долговечность и исследуются методы, режимы обработки, инструменты, обеспечивающие требуемые параметры качества. При решении оптимизационной задачи в качестве критерия выбрана усталостная долговечность, параметрами оптимизации являются режимы обработки. Необходим также учет технологической наследственности. Рассматривается выбор

оптимальных режимов точения и последующего поверхностно-пластического деформирования (отделочно-упрочняющий этап технологического маршрута обработки). Оптимальные режимы находятся по результатам испытаний на усталость образцов, обработанных на различных режимах точения и ППД, а также определяются расчетные значения усталостной долговечности по выведенной автором зависимости. Сравниваются расчетные и экспериментальные значения.

Ключевые слова: технологическая наследственность, долговечность, поверхностный слой, поверхностно-пластическое деформирование, точение, оптимизация, надежность.

Исследование механических свойств биметаллов при различных режимах термообработки

Е. В. Затеруха, В. А. Лобов, А. Г. Семенов

В статье представлены результаты исследования формируемых механических свойств биметаллов при проведении различных режимов отжига. Полученные результаты необходимы при назначении режимов термообработки при изготовлении металлических элементов патронов (гильз и пульных оболочек). Биметаллы находят широкое применение в патронно-гильзовом производстве, заменяют дорогостоящие и дефицитные сплавы латуни при этом не уступают им по основным эксплуатационным требованиям (жесткости, прочности, устойчивости против коррозии) и имеют относительно высокие технологические свойства (штампуемость, упрочняемость).

Ключевые слова: биметалл, рекристаллизационный отжиг, механические свойства, испытания на растяжение.

Технологическое обеспечение качества прецизионных поверхностей деталей

типа «тел вращения» из титановых сплавов

В. В. Максаров, Е. В. Кошелева, А. Ю. Важенин

В статье рассмотрена актуальная задача обеспечения качества и точности изготовления прецизионных поверхностей деталей типа «тел вращения» из титановых сплавов. Предложен метод предварительного локального пластического деформирования с последующей механической обработкой, позволяющий обеспечить требуемые характеристики формы деталей. Представлены результаты имитационного моделирования процесса обработки. Установлены зависимости влияния метастабильной зоны на динамические характеристики ТСМО. Представлены результаты экспериментальных исследований влияния локального пластического деформирования на стойкость режущего инструмента и показатели точности и качества деталей.

Ключевые слова: технологический процесс, предварительное локальное пластическое деформирование, механическая обработка титановых сплавов, динамическая устойчивость технологической системы, шероховатость, точность изготовления.