Аннотация результатов, полученных в 2025 году
1. Образец размером 155*60*20 мм был получен из проволоки диаметром 1,2 мм марки OKAutrodNiCrMo-3 фирмы ESAB (Швеция) на лабораторной установке, реализующей технологию EBAM (с англ. – электронно-лучевое аддитивное производство) согласно требованиям ГОСТ 57588-2017 «Аддитивные технологические процессы. Базовые принципы. Часть 2. Материалы для аддитивных технологических процессов. Общие требования». Образец получали на листе толщиной 5 мм из стали марки 12Х18Н10Т, служащем в качестве подложки. Синтез производили при ускоряющем напряжении 30 кВ и токе луча 60 мА. Сфокусированный луч перемещался по круговой развертке диаметром 6 мм, скорость печати составила 300 мм/мин. 2. Образец имел следующий химический состав (% масс): C<0,1; Si 0,3; Mn 0,3; Cr 21,5; Mo 9,0; Ni 63,5; Al 0,4; Ti 0,4; Fe 0,5; Nb+Ta 3,7. Фазовый состав образца представлен фазой твердого раствора Ni(Cr). Результаты химического анализа подтверждают соответствие синтезированного образца сплаву марки ХН75МБТЮ (отечественный аналог инконель 625) по требованиям, предъявляемым ГОСТ 5632-2014 «Легированные нержавеющие стали и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки». 3. Твёрдость образцов варьируется в диапазоне от 200 до 246 HV; предел выносливости σВ=640 ± 20 МПа ZOY (поперёк) и 647 ± 80 МПа ZOX (вдоль); предел текучести σт=144 ± 14 МПа ZOY (поперёк) и 171 ± 5 МПа ZOX (вдоль); относительное удлинение δ5=56 ± 3 % ZOY (поперёк) и 61 ± 3 % ZOX (вдоль); коэффициент Пуассона 0,28 для ZOY (поперёк) и ZOX (вдоль); модуль Юнга Е=193 ГПа ZOY (поперёк) и 194 ГПа ZOX (вдоль). Наблюдается анизотропия свойств в сечениях вдоль и поперёк направления синтеза. 4. Исследуемый образец для фрезерования был установлен на стол фрезерного станка мод. DMU 50 фирмы DMG MORI (Япония). в модернизированное приспособление с возможностью поджатия сверху. Для измерения сил резания использовали трёхкомпонентный динамометр мод. 9257BA фирмы Kistler (Швейцария). Фрезерование заготовок выполняли как вдоль, так и поперёк направления синтеза. Использовали схему встречного фрезерования. При фрезеровании образцов, полученных по аддитивной технологии, измеряли следующие составляющие силы резания: Ph – сила, направленная вдоль направления подачи (сила подачи); Pv – сила, направленная перпендикулярно направлению подачи (боковая сила); Pх – сила, направленная вдоль оси фрезы (осевая сила). Для измерений шероховатости использовали профилометр-профилограф мод. SJ-210 фирмы Mitutoyo (Япония). Исследование микрогеометрии режущего инструмента выполняли на специальном микроскопе мод. EdgeMasterX фирмы Alicona (Швейцария), позволяющем в автоматическом режиме сканировать кромку и опередить параметры (острота, симметричность, шероховатость). Режимы резания (V, S, t, B) принимали на основании литературных данных и эмпирических наблюдений (всего было задействовано более 50 режимов фрезерования). 5. Серия экспериментов по фрезерованию производилась на 8 (восьми) режимах. При этом изменяли скорость резания и подачу. С помощью токарного динамометра измеряли силы резания с частотой 5-10 кГц на протяжении 5 секунд с момента установившегося резания, то есть входа всех зубьев фрезы в контакт с заготовкой. Собранный массив данных по каждому из экспериментов анализировали с использованием Excel. В процессе фрезерования отслеживали износ по задней поверхности фрезы, не допуская его превышения более чем на 0,5-0,55 мм. Шероховатость Ra на обработанных поверхностях измеряли по 3-5 раз. Вычисление коэффициентов и констант регрессионной модели проводили по построенным эмпирическим графикам и с использованием инструментов в STATISTICA. Путём применения для рентгеновского дифрактометра мод. ДРОН-8Н фирмы НПП «Буревестник» (г. Санкт-Петербург) и сканирующего электронного микроскопа мод. MIRA 3 LMU фирмы Tescan (Чехия) для анализа изношенных поверхностей фрез и обращающихся стружек был установлен доминирующий механизм адгезионно-усталостного износа. 6. На основании разработанной физико-математической модели механического поведения деформируемой среды фрезы и обрабатываемого образца (инконель 625) были получены данные о распределении контактных нагрузок и напряжений в месте взамодействия режущего клина фрезы и поверхности заготовки. Путём анализа выявлены зоны начала образования стружки и её отрыва от обрабатываемой поверхности. Путём сравнения расчётных численных данных с эмпирическими было установлено, что погрешность составляет 26-42 % в зависимости от начальных условия (режимов резания и размеров конечно-элементной сетки). 7. Выполнено 2 (два) доклада на XVII Международной научно-технической конференции «Современные проблемы машиностроения» (Томский политехнический университет, ноябрь 2024 г.) с публикацией статей в сборнике трудов: 1. Козлов В.Н., Бабаев А.С., Семёнов А.Р. Распределение контактных напряжений на фаске износа резца при обработке стали. 2. Овчаренко В.А., Бабаев А.С., Семёнов А.Р. Особенности формирования микроструктуры и её влияние на механические свойства в образце инконель 625, полученным по аддитивной технологии EBAM. Подготовлены и переданы в редакции журналов 4 (четыре) рукописи статей: 1.Исследование обрабатываемости при фрезеровании сплава инконель 625, полученного по аддитивной технологии EBAM (ж. Наукоемкие технологии в машиностроении, г. Брянск – принята к публикации в №5 2025 года). 2.Морфология стружки и механизм износа рабочих площадок твёрдосплавной концевой фрезы при обработке сплава инконель 625, полученного по аддитивной технологии EBAM (ж. Наукоемкие технологии в машиностроении, г. Брянск – принята к публикации №11 2025 года). 3.Микроструктура и физико-механические характеристики термически обработанного сплава инконель 625, полученного по аддитивной технологии EBAM (ж. Черные металлы, г. Москва – в процессе рецензирования). 4.Силы резания при фрезеровании сплава инконель 625, полученного по аддитивной технологии EBAM (ж. Справочник. Инженерный журнал, г. Москва – в процессе рецензирования).