Experimental Study of the Defect Layer on Workpieces, grown by the DMD method

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 22 № 4 2020 6 ТЕХНОЛОГИЯ Экспериментальное исследование дефектного слоя на заготовках , выращенных DMD- методом Дмитрий Ардашев a, * , Александр Дюрягин b , Дамир Галимов c Южно - Уральский государственный университет , пр . Ленина , 76, г . Челябинск , 454080, Россия a https://orcid.org/0000-0002-8134-2525, ardashevdv@susu.ru , b https://orcid.org/0000-0001-6274-1953, s.dyuryagin@mail.ru, c https://orcid.org/0000-0002-6060-5525, galimovdm@susu.ru Обработка металлов ( технология • оборудование • инструменты ). 2020 Том 22 № 4 с . 6–17 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2020-22.4-6-17 Обработка металлов ( технология • оборудование • инструменты ) Сайт журнала : http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov Введение В настоящее время в мировом машиностро - ении активно инициируются наукоемкие про - цессы , связанные с созданием принципиально новых методов конструирования и изготовления ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 621.9.019 История статьи : Поступила : 25 августа 2020 Рецензирование : 11 сентября 2020 Принята к печати : 14 сентября 2020 Доступно онлайн : 15 декабря 2020 Ключевые слова : Аддитивные технологии Генеративные заготовки Дефектный слой БрАЖ 10 Стеллит 6 Финансирование : Исследование выполнено при фи - нансовой поддержке Министер - ства науки и высшего образова - ния Российской Федерации ( грант № FENU-2020-0020). АННОТАЦИЯ Введение . В настоящее время все большую популярность набирают новые методы изготовления дета - лей , к которым относятся аддитивные технологии . Методы выращивания деталей путем спекания порошка лазером позволяют изготавливать детали сложной формы , которые достаточно затруднительно либо вообще невозможно получить традиционными методами – литьем , штамповкой и др . Однако заготовки , полученные посредством аддитивных технологий , в частности DMD- методом (Direct Metal Deposition), не соответствуют точностным требованиям чертежа готовой детали . Следовательно , они требуют дальнейшей обработки тра - диционными методами резания материалов – точением , фрезерованием или шлифованием . Для проектиро - вания операции механической обработки деталей необходимо знать припуски на обработку и величины по - грешностей , сформированных на заготовительной операции , чтобы после их удаления обработанная деталь соответствовала требованиям чертежа . Цель работы : экспериментальное исследование величины дефект - ного слоя в приповерхностных слоях генеративных заготовок из Стеллита 6 и бронзы БрАЖ 10, выращенных DMD- методом , посредством микроструктурных методов . В работе при помощи микроскопа выполнено исследование , заключающееся в визуальном определении дефектного слоя , отличающегося по структуре , измерении его величины , проведении химического анализа и определении характера изменения микротвер - дости . Методом исследования является микроскопическое исследование образцов , наплавленных из ма - териалов Стеллит 6 и БрАЖ 10. По снимкам , выполненным при помощи микроскопа , удалось установить линейную величину дефектного слоя . Результаты и обсуждение . Обнаружены вихревые образования в зоне ванны плавления , проведен их химический анализ и установлено , что концентрация химических элементов в данной области изменяется и включает в себя элементы как материала порошка , так и материала подлож - ки . Измерение микротвердости показало , что она уменьшается по глубине от поверхности наплавленного материала к подложке , что также позволяет оценить величину дефектного слоя . Таким образом , использова - ние представленной в настоящей работе методики микроскопических исследований структуры , химического состава и микротвердости заготовок , выращенных DMD- методом , позволит в дальнейшем прогнозировать величину припусков на обработку при проектировании операции механической обработки генеративных за - готовок . Для цитирования : Ардашев Д . В ., Дюрягин А . А ., Галимов Д . М . Экспериментальное исследование дефектного слоя на заготовках , выращенных DMD- методом // Обработка металлов ( технология , оборудование , инструменты ). – 2020. – Т . 22, № 4. – С . 6–17. – DOI: 10.17212/1994-6309-2020-22.4-6-17. ______ * Адрес для переписки Ардашев Дмитрий Валерьевич , д . т . н ., профессор Южно - Уральский государственный университет , пр . Ленина , 76, 454080, г . Челябинск , Россия Тел .: +7 (351) 272-32-94, e-mail: ardashevdv@susu.ru сложнопрофильных ответственных деталей , а также новых методов их обработки . Такие дета - ли невозможно или достаточно сложно получить традиционными методами – обработкой резани - ем , литьем , штамповкой и другими методами об - работки материалов . DMD (Direct Metal Deposition) – это новая аддитивная технология , которая заключается в прямом осаждении материала из газопорошко - вой струи металлических частиц [1–4]. Приме - нение этого метода позволяет реализовать гене -