Волновое деформационное упрочнение в комбинированных и аддитивных технологиях

Обложка

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.

Об 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, Брянск

Дмитрий 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, Владимир

Александр 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, Владимир

Сергей 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, Владимир

Список литературы

  1. Kirichek AV, Solovyev DL, Lazutkin AG. Technology and equipment for static-pulse processing of surface-plastic deformation. Moscow: Mashinostroenie; 2004. (In Russ.) EDN: OWDGXC
  2. Papshev DD, Pronin AM, Kubyshkin AB. Efficiency of strengthening of cemented machine parts. Bulletin of mechanical engineering. 1990;(8):61–64. (In Russ.)
  3. Boytsov AG, Mashkov VN, Smolentsev VA, et al. Hardening of parts surfaces by combined methods. Moscow: Mashinostroyenie; 1991. (In Russ.) EDN: SXSCYJ
  4. Bernstein ML. Thermomechanical processing of metals and alloys (in 2 vols). Moscow: Metallurgiya; 1968. (In Russ.)
  5. Ivashko VS, Buikus KV, Sarancev VV. Modern technologies in restoration of units and parts of cars. Minsk: Izobretatel’; 2011. (In Russ.)
  6. 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
  7. 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
  8. 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
  9. 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
  10. 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
  11. 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
  12. 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
  13. 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
  14. 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
  15. 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
  16. Adams RJ, inventor. Solid-free-form fabrication process including in-process component deformation. United States patent US 20070122560 (A1). 2007.
  17. 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
  18. Fedonina SO. Improving the quality of wire-synthesized parts using wave thermal deformation hardening [dissertation]. Bryansk; 2021. (In Russ.) EDN: UOPRMN
  19. 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

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Степень упрочнения и ударная вязкость после термической обработки и предварительного волнового деформационного упрочнения с последующей термической обработкой для сталей 30ХГСА (исходная ударная вязкость 150 Дж/см2) и 10ХСНД (исходная ударная вязкость 200 Дж/см2).

Скачать (117KB)
3. Рис. 2. Прочностные характеристики проката и выращенных образцов из сплава NiCrMo-3.

Скачать (266KB)

© Эко-Вектор, 2025

Ссылка на описание лицензии: https://eco-vector.com/for_authors.php#07
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».