Модификация при облучении импульсными электронными пучками поверхности CoCrMo-образцов деталей ГТД, полученных с помощью аддитивных технологий

Авиационная и ракетно-космическая техника

2024. Т. 31. № 3. С. 139-146.

Авторы

Ериков К. М.1*, Быценко О. А.2

1. Объединенная двигателестроительная корпорация, Москва, Россия
2. Московское машиностроительное предприятие им. В.В. Чернышева, Россия, 125362 Москва, ул. Вишневая, 7

*e-mail: kirillerikov96@gmail.com

Аннотация

Рассмотрено влияние режимов обработки с помощью сильноточных импульсных электронных пучков (СИЭП) на шероховатость и микротвердость поверхности образцов из сплава системы CoCrMo, полученных с помощью аддитивных технологий. Показано, что обработка импульсными электронными пучками позволяет снизить шероховатость и повысить микротвердость поверхностного слоя. Использование установки ГЕЗА-ММП позволяет снизить шероховатость на 70%, а установки РИТМ-СП на – 40%. Образовавшийся после облучения СИЭП слой карбидов повысил микротвердость образцов в среднем на 20–25%.

Ключевые слова:

аддитивные технологии, SLM-технологии, постобработка, сильноточные импульсные электронные пучки, шероховатость, микротвердость

Библиографический список

  1. Балякин А.В., Скуратов Д.Л., Хаймович А.И., Олейник М.А. Применение прямого лазерного сплавления металлических порошков из жаропрочных сплавов в двигателестроении // Вестник Московского авиационного института. 2021. Т. 28. № 3. С. 202–217. DOI: 10.34759/vst-2021-3-202-217
  2. Aykut Ş., Gölcü M., Semiz S., Ergür H.S. Modeling of cutting forces as function of cutting parameters for face milling of satellite 6 using an artificial neural network // Journal of Materials Processing Technology. 2007. Vol. 190. No. 1–3, pp. 199–203. DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2007.02.045
  3. Agarwal S.C., Ocken H. The microstructure and galling wear of a laser-melted cobalt-base hardfacing alloy // Wear. 1990. Vol. 140. No. 2, pp. 223–233.
  4. Aykut Ş., Bagci E., Kentli A., Yazicioglu O. Experimental observation of tool wear, cutting forces and chip morphology in face milling of cobalt based super-alloy with physical vapour deposition coated and uncoated tool // Materials & Design. 2007. Vol. 28. No. 6, pp. 1880–1888. DOI: 10.1016/j.matdes.2006.04.014
  5. Shokrani A., Dhokia V., Newman S.T. Environmentally conscious machining of difficult-to-machine materials with regard to cutting fluids // International Journal of Machine Tools and Manufacture. 2012. Vol. 57, pp. 83–101. DOI: 10.1016/j.ijmachtools.2012.02.002
  6. Monroy K., Delgado J., Ciurana J. Study of the pore formation on CoCrMo alloys by selective laser melting manufacturing process // Procedia Engineering. 2013. Vol. 63, pp. 361–369. DOI: 10.1016/j.proeng.2013.08.227
  7. Marek I., Novák P., Mlynár J. et al. Powder metallurgy preparation of Co-based alloys for biomedical applications // Acta Physica Polonica Series A. 2015. Vol. 128. No. 4, pp. 597–602. DOI: 10.12693/APhysPolA.128.597
  8. Смуров И.Ю., Мовчан И.А., Ядройцев И.А. и др. Аддитивное производство с помощью лазера. Проведение экспериментальных работ // Вестник МГТУ «Станкин». 2012. № 1(18). С. 36–38.
  9. Stimpson C.K., Snyder J.C., Thole K.A., Mongillo D. Scaling roughness effects on pressure loss and heat transfer of additively manufactured channels // Journal of Turbomachinery. 2016. Vol. 139. No. 2. DOI: 10.1115/1.4034555
  10. Олейник М.А., Балякин А.В., Скуратов Д.Л., Петров И.Н., Мешков А.А. Влияние режимов прямого лазерного выращивания на формообразование одиночных валиков и стенок из жаропрочного сплава ХН50ВМТЮБ // Вестник Московского авиационного института. 2022. Т. 29. № 4. С. 243–255. DOI: 10.34759/vst-2022-4-243-255
  11. Yadroitsev I., Thivillon L., Bertrand Ph., Smurov I. Strategy of manufacturing components with designed internal structure by selective laser melting of metallic powder // Applied Surface Science. 2007. Vol. 254. No. 4, pp. 980-983. DOI: 10.1016/j.apsusc.2007.08.046
  12. Балякин А.В., Носова Е.А., Олейник М.А. Влияние термической обработки на структуру и свойства заготовок из жаропрочных никелевых сплавов, полученных по аддитивным технологиям // Вестник Московского авиационного института. 2023. Т. 30. № 3. С. 209–219.
  13. Брыкин В.А., Рипецкий А.В., Коробов К.С. Исследование пористости, морфологии микроструктуры и механических характеристик изделий, полученных селективной лазерной плавкой порошка сплава AlSi10Mg // Вестник Московского авиационного института. 2024. Т. 31. № 2. С. 193–205. URL: https://vestnikmai.ru/publications.php?ID=180662
  14. Дмитриева М.О., Мельников А.А., Носова Е.А., Кяримов Р.Р., Кржевицкий Г.Е. Исследование формирования микроструктуры титанового сплава ВТ6 при изготовлении крыльчатки компрессора малоразмерного газотурбинного двигателя методами аддитивных технологий // Вестник Московского авиационного института. 2023. Т. 30. № 2. С. 196–203. DOI: 10.34759/vst-2023-2-196-203
  15. Быценко О.А., Филонова Е.В., Марков А.Б., Белова Н.А. Влияние облучения сильноточными электронными пучками на поверхностные слои современных жаропрочных никелевых сплавов с ионно-плазменными покрытиями различного состава // Труды ВИАМ. 2016. № 6(42). DOI: 10.18577/2307-6046-2016-0-6-10-10
  16. Поут Д.М., Фоти Г., Джекобсон Д.К. и др. Модифицирование и легирование поверхности лазерными, ионными и электронными пучками / Пер. с англ. Н.К. Мышкина и др.; Под ред. А.А. Углова. – M.: Машиностроение, 1987. – 424 с.
  17. Sims C.T., Hagel W.C. The Superalloys. - New York, John Wiley & Sons, 1972. - 614 p.
  18. Hohmann M., Brooks G., Spiegelhauer C. Production methods and application of high-quality metal powders for spraying and molding products // Stahl und Eisen. 2005. Vol. 125. No. 4, pp. 35-41.
  19. Шулов В.А., Пайкин А.Г., Быценко О.А. и др. Разработка технологического процесса ремонта и восстановления свойств лопаток компрессора ГТД из жаропрочной стали ЭП866Ш с применением сильноточных импульсных электронных пучков // Упрочняющие технологии и покрытия. 2010. № 2(62). С. 23–27.
  20. Пайкин А.Г., Крайников А.В., Шулов В.А. и др. Технологические основы модифицирования поверхности деталей из жаропрочных никелевых сплавов с жаростойким NICRALY покрытием с применением сильноточных импульсных электронных пучков // Физика и химия обработки материалов. 2008. № 3. С. 56–60.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2024