Способ упрочнения легких сплавов аэротермоакустической обработкой в авиа- и ракетостроении

Металлургия и материаловедение

Материаловедение

2018. Т. 25. № 2. С. 230-239.

Авторы

Калугина М. С. 1*, Ремшев Е. Ю. 1**, Данилин Г. А. 1, Воробьева Г. А. 1***, Тельнов А. К. 2****

1. Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д.Ф. Устинова, ул. 1-я Красноармейская, 1, Санкт-Петербург, 190005, Россия
2. Техмаш СПб, Приморский проспект 137, корп 1, офис 352Н, Санкт Петербург, 197374, Россия

*e-mail: mash-kalugin@yandex.ru
**e-mail: Remshev@mail.ru
***e-mail: Labmetcontrol@inbox.ru
****e-mail: aleks.telnov@tehmachspb.ru

Аннотация

Исследуется возможность использования аэротермоакустической обработки для повышения механических свойств литейных и деформируемых алюминиевых сплавов; выявлено влияние на формирование микроструктуры сплава. Приведены экспериментальные данные, показывающие, что использование технологии аэротермоакустической обработки обеспечивает существенное повышение прочности сплавов при сохранении или небольшом снижении пластичности. Рассмотрен метод акустической эмиссии (АЭ), который используется для оценки поведения материала при режимах статического и квазистатического нагружения. Данный метод позволяет обнаружить и зарегистрировать только развивающиеся дефекты.

Ключевые слова:

аэротермоакустическая обработка, метод акустической эмиссии, термическая обработка, микроструктура, механические свойства, надежность

Библиографический список

  1. Осими О., Ганиев И.Н., Назаров Х.М., Бердиев А.Э. Влияние сурьмы на кинетику окисления сплава АК12 в твердом состоянии // Доклады Академии Наук Республики Таджикистан. 2013. Т. 56. № 10. С. 805-810.

  2. Мосин А.И, Склямина А.В., Шутов И.В., Орлова Н.А., Кривилев М.Д. Взаимосвязь микроструктуры и термодинамических характеристик сплавов Al-Si с различным содержанием кремния // Вестник удмуртского университета. Серия: Физика и Химия. 2014. № 4-3. С. 23-29.

  3. Воробьева Г.А., Ремшев Е.Ю. Анализ влияния режимов аэротермоакустической обработки стали 40Х на параметры акустической эмиссии // Металлы. 2016. № 2. С. 24-28.

  4. Ремшев Е.Ю., Данилин Г.А., Воробьева Г.А., Силаев М.Ю. Обеспечение эксплуатационной надежности упругих элементов акустическими методами // Металлург. 2015. № 3. С. 48-51.

  5. Калугина М.С., Ремшев Е.Ю., Данилин Г.А., Воробьева Г.А., Пехов В.А. Комбинированный термоакустический способ модификации структуры титанового сплава // Вестник Московского авиационного института. 2017. Т. 24. № 2. С. 185-196.

  6. Погорелов Ю.А., Ляшко Ф.Е. Исследование процесса и результатов ультразвуковой обработки металлов // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2011. Т. 13. № 4(2). С. 469-474.

  7. Беспалов Д.А., Воробьева Г.А., Данилин Г.А., Ремшев Е.Ю. Организация входного контроля качества пружин, изготавливаемых из титанового сплава // Металлообработка. 2016. № 1(91). С. 41-47.

  8. Абрамов В.О., Абрамов О.В., Артемьев В.В., Градов О.М., Коломеец Н.П., Приходько В.М., Эльдарханов А.С. Мощный ультразвук в металлургии и машиностроении. – М.: Янус-К, 2006. – 687 с.

  9. Абрамов О.В. Воздействие мощного ультразвука на жидкие и твердые металлы. – М.: Наука, 2000. – 311 с.

  10. Ватолин Н.А., Пастухов Э.А. Воздействие низкочастотными звуковыми колебаниями в режиме кавитации на металлические расплавы и порошки // Технология металлов. 2004. № 1, с. 2-8. № 2, с. 2-6.

  11. Ким Чанг Сик. Технологические и структурные закономерности ультразвуковой финишной и упрочняющей обработки конструкционных и инструментальных материалов: Дис. ... канд. техн. наук. – М.: Моск. гос. индустр. ун-т, 2005. 25 с.

  12. Круглов В.В., Сорокин В.М., Пучков В.П. Электрофизикохимические и комбинированные методы обработки: Учеб. пособие. – Н. Новгород: Нижегор. гос. техн. ун-т, 1998. – 93 с.

  13. Марков А.И. Ультразвуковая обработка материалов. – М.: Машиностроение, 1980. – 237 с.

  14. Марков А.И., Ивкин Е.И., Бекренев Н.В. Ультразвуковая интенсификация процессов сверления глубоких отверстий в труднообрабатываемых материалах // СТИН. 1996. № 12. С. 23-27.

  15. Холопов Ю.В. О некоторых особенностях безабразивной ультразвуковой финишной обработки металлов // Металлобработка. 2002. № 2. C. 46-48.

  16. Осипенкова Г.А., Филимонов И.Е., Драчева Л.А. Отделочно-упрочняющая обработка наружной цилиндрической поверхности ультразвуковыми крутильными колебаниями инструмента // Прогрессивные технологии и системы машиностроения: Международный сборник научных трудов. – Донецк: ДонНТУ, 2008. Вып. 36. С. 134-142.

  17. Осипенкова Г.А., Пегашкин В.Ф., Филимонов И.Е. Повышение износостойкости деталей поверхностным пластическим деформированием с помощью ультразвуковых крутильных колебаний // Вестник машиностроения. 2009. № 2. С. 74-75.

  18. Приходько В.М. Ультразвуковые технологии при производстве и ремонте техники. – М.: Техполиграфцентр, 2000. – 252 с.

  19. Вологин М.Ф., Калашников В.В., Нерубай М.С., Штриков Б.Л. Применение ультразвука и взрыва при обработке и сборке. – М.: Машиностроение, 2002. – 264 с.

  20. Александров М.К., Папшева Н.Д., Акушская О.М. Ультразвуковое упрочнение деталей ГТД // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королёва. 2011. № 3-1(27). С. 271-275.

  21. Тяпунина Н.А., Силис М.И., Подсобляев Д.С., Бушуева Г.В., Богуненко В.Ю. Поперечное скольжение винтовой дислокации в поле неподвижной дислокации и в ультразвуковом поле // Материаловедение. 2003. № 11. С. 2-8.

  22. Горелик С.С., Расторгуев Л.Н., Скаков Ю.А. Рентгенографический и электронографический анализ металлов. (Практическое руководство по рентгенографии, электронографии и электронной микроскопии): учеб. пособие для вузов. – М.: Металлургиздат, 1963. – 256 с.

  23. Коновалов Д.И., Ширваньянц Г.Г. Метод ультразвукового упрочнения поверхностей узлов и деталей авиационных газотурбинных двигателей как одна из перспективных технологий в авиастроении // Молодой ученый (Казань). 2015. № 22(102). С. 141-147.

  24. Libby C.C. Sonic Reveting of Aircraft Aluminum Alloys // IEEE Transactions on Sonics and Ultrasonics. 1969. Vol. 16. No. 3, pp. 117-125. DOI: 10.1109/T-SU.1969.29513

  25. Wang F., Liu H., Ma Y., Jin Y. Effect of Si content on the dry sliding wear properties of spray-deposited Al-Si alloy // Materials & Design. 2004. Vol. 25. No. 2, pp. 163-166. DOI: 10.1016/j.matdes.2003.08.005

  26. Muratoglu M., Aksoy M. The effects of temperature on wear behaviours of Al-Cu alloy and Al-Cu/SiC composite // Materials Science and Engineering: A. 2000. Vol. 282. No. 1-2, pp. 91-99. DOI: 10.1016/S0921-5093(99)00767-4

  27. Cho S.S., Chun B.S., Won C.W., Kim H.K., Lee B.S., Yim K.H., Eom S.H., Baek H., Song B.J., Suryanarayana C. Microstructure and mechanical properties of rapidly solidified hypereutectic Al-Si and Al-Si-Fe alloys // Journal of Materials Synthesis and Processing. 1998. Vol. 6. No. 2, pp. 123-131.

  28. Singh R., Khamba J.S. Investigation for ultrasonic machining of titanium and its alloys // Journal of Materials Processing Technology. 2007. Vol. 183. No. 2-3, pp. 363-367. DOI: 10.1016/j.jmatprotec. 2006.10.026

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2019