Волновое деформационное упрочнение в комбинированных и аддитивных технологиях
- Авторы: Киричек А.В.1, Соловьев Д.Л.2, Яшин А.В.2, Силантьев С.А.2
-
Учреждения:
- Брянский государственный технический университет
- Владимирский государственный университет имени А. Г. и Н. Г. Столетовых
- Выпуск: Том 92, № 3 (2025)
- Страницы: 312-318
- Раздел: Экономика, организация и технология производства
- URL: https://journals.rcsi.science/0321-4443/article/view/355350
- DOI: https://doi.org/10.17816/0321-4443-677151
- EDN: https://elibrary.ru/NVNCVV
- ID: 355350
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Для обеспечения эксплуатационных свойств деталей машин в технологических процессах их изготовления необходимо использование упрочняющих операций. Способ волнового деформационного упрочнения имеет широкие технологические возможности и позволяет формировать большую глубину модифицированного слоя с различной равномерностью упрочнения.
ВДУ это один из способов, который позволяет полнее реализовать потенциальные возможности других упрочняющих технологий, с которыми он применяется при комбинированном упрочнении. Описаны результаты исследований комбинированной технологии, включающей предварительное волновое деформационное упрочнение и последующую химико-термическую обработку (цементацию). Установлено, что использование такой обработки позволяет до 2,5 раз повысить долговечность при действии контактно-усталостных нагрузок. Описаны результаты исследований комбинированной технологии, включающей предварительное волновое деформационное упрочнение и последующую термическую обработку. Установлено, что использование такой технологии при создании равномерно модифицированной структуры позволяет повысить абразивную износостойкость до 16%, при создании гетерогенно модифицированной структуры повысить усталостную долговечность до 60% и более. Описаны результаты исследований использования волнового деформационного упрочнения в аддитивных технологиях для повышения прочностных характеристик синтезируемого металлического материала. Установлено, что механические свойства образцов, полученных при использовании волнового деформационного упрочнения, могут быть повышены до 2,5 раз относительно аналогичных свойств проката из материала той же марки.
Полученные результаты исследований могут быть использованы не только для упрочнения ответственных деталей машин на финишных этапах их изготовления, но и в аддитивных технологиях получения деталей.
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Андрей Викторович Киричек
Брянский государственный технический университет
Email: avkbgtu@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-3823-0501
SPIN-код: 6910-0233
д-р техн. наук, профессор, проректор по перспективному развитию
Россия, БрянскДмитрий Львович Соловьев
Владимирский государственный университет имени А. Г. и Н. Г. Столетовых
Email: murstin@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-4475-319X
д-р. техн. наук, профессор, профессор кафедры технологии машиностроения
Россия, ВладимирАлександр Васильевич Яшин
Владимирский государственный университет имени А. Г. и Н. Г. Столетовых
Автор, ответственный за переписку.
Email: yashin2102@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-3186-1300
SPIN-код: 3473-4047
канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры технология машиностроения
Россия, ВладимирСергей Александрович Силантьев
Владимирский государственный университет имени А. Г. и Н. Г. Столетовых
Email: ppdsio@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-3524-385X
SPIN-код: 2686-4678
канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры технологии машиностроения
Россия, ВладимирСписок литературы
- Kirichek AV, Solovyev DL, Lazutkin AG. Technology and equipment for static-pulse processing of surface-plastic deformation. Moscow: Mashinostroenie; 2004. (In Russ.) EDN: OWDGXC
- Papshev DD, Pronin AM, Kubyshkin AB. Efficiency of strengthening of cemented machine parts. Bulletin of mechanical engineering. 1990;(8):61–64. (In Russ.)
- Boytsov AG, Mashkov VN, Smolentsev VA, et al. Hardening of parts surfaces by combined methods. Moscow: Mashinostroyenie; 1991. (In Russ.) EDN: SXSCYJ
- Bernstein ML. Thermomechanical processing of metals and alloys (in 2 vols). Moscow: Metallurgiya; 1968. (In Russ.)
- Ivashko VS, Buikus KV, Sarancev VV. Modern technologies in restoration of units and parts of cars. Minsk: Izobretatel’; 2011. (In Russ.)
- Kirichek AV, Soloviev DL, Yashin AV, et al. Application of combined strengthening by deformation wave and heat treatment to improve wear resistance. Hardening technologies and coatings. 2024;(4):185–188. (In Russ.) doi: 10.36652/1813-1336-2024-20-4-185-188 EDN: AVLZIB
- Oskolkov AA, Matveev EV, Bezukladnikov II, et al. Advanced technologies of additive manufacturing of metal products. Bulletin of Perm National Research Polytechnic University. Mechanical engineering, materials science. 2018. 20(3):90–105. (In Russ.) doi: 10.15593/2224-9877/2018.3.11 EDN: YGHHLV
- Gibson I, Rosen D, Stucker B. Additive Manufacturing Technologies: 3D Printing, Rapid Prototyping, and Direct Digital Manufacturing. 2nd ed. New York: Springer Science+Business Media; 2015. doi: 10.1007/978-1-4939-2113-3 EDN: XOQOWP
- Dinovitzer M, Chen X, Laliberte J, et al. Effect of Wire and Arc Additive Manufacturing (WAAM) Process Parameters on Bead Geometry and Microstructure. Additive Manufacturing. 2019;26:138–146. doi: 10.1016/j.addma.2018.12.013
- Fonseca PP, Vidal C, Ferreira F, et al. Orthogonal cutting of Wire and Arc Additive Manufactured parts. Int J Adv Manuf Technol. 2022;119(2):1–21. doi: 10.1007/s00170-022-08678-3 EDN: HRFSYJ
- Duarte VR, Rodrigues TA, Schell N, et al. In-situ hot forging direct energy deposition-arc of CuAl8 alloy. Addit Manuf. 2022;55:102847. doi: 10.1016/j.addma.2022.102847 EDN: ZEVNTI
- Xiangfang X, Ganguly S, Ding J, et al. Improving mechanical properties of wire plus arc additively manufactured maraging steel through plastic deformation enhanced aging response. Materials Science & Engineering A. 2019;747:111–118. doi: 10.1016/j.msea.2018.12.114
- Colegrove PA, Martina F, Roy MJ, et al. High Pressure Interpass Rolling of Wire + Arc Additively Manufactured Titanium Components. Advanced Materials Research. 2014;996:694–700. doi: 10.4028/ href='www.scientific.net/AMR.996.694' target='_blank'>www.scientific.net/AMR.996.694
- Zhang HO, Rui W, Liye L, et al. HDMR technology for the aircraft metal part. Rapid Prototyp. J. 2016;22(6):857-863. doi: 10.1108/RPJ-05-2015-0047
- Zhou С, Jiang F, Xu D, et al. A calculation model to predict the impact stress field and depth of plastic deformation zone of additive manufactured parts in the process of ultrasonic impact treatment. Journal of Materials Processing Tech. 2020; 80(6):116599. doi: 10.1016/j.jmatprotec.2020.116599
- Adams RJ, inventor. Solid-free-form fabrication process including in-process component deformation. United States patent US 20070122560 (A1). 2007.
- Farias FWC, dos Santos TJG, Oliveira, JP. Directed energy deposition + mechanical interlayer deformation additive manufacturing: a state-of-the-art literature review. Int J Adv Manuf Technol. 2024;131(3-4):1-40. doi: 10.1007/s00170-024-13126-5
- Fedonina SO. Improving the quality of wire-synthesized parts using wave thermal deformation hardening [dissertation]. Bryansk; 2021. (In Russ.) EDN: UOPRMN
- Kirichek AV, Fedonin ON, Khandozhko AV, et al. Hybrid technologies and equipment for additive synthesis of products. Science-intensive technologies in mechanical engineering. 2022;8(134):31–38 (In Russ.) doi: 10.30987/2223-4608-2022-8-31-38 EDN: PHNJGX
Дополнительные файлы

