Investigation of the machinability by milling of the laser sintered Inconel 625/NiTi-TiB2 composite

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 23 № 1 2021 21 ТЕХНОЛОГИЯ Введение В настоящее время все большее распростра - нение имеют сплавы металлов и композиты , по - лученные с помощью аддитивных технологий . Такие материалы могут обладать более высоки - ми параметрами прочности , твердости , износо - Исследование обрабатываемости фрезерованием композита Inconel 625 с добавлением NiTi-Ti В 2 , полученного лазерным спеканием Алексей Арляпов 1, a,* , Сергей Волков 1, b , Владимир Промахов 2, c , Александр Жуков 2, d 1 Национальный исследовательский Томский политехнический университет , пр . Ленина , 30, г . Томск , 634050, Россия 2 Национальный исследовательский Томский государственный университет , пр . Ленина , 36, г . Томск , 634050, Россия a https://orcid.org/0000-0002-5117-4663 , arlyapov@tpu.ru, b https://orcid.org/0000-0001-9984-9466, vsu@pkmion.ru , c https://orcid.org/0000-0002-4385-3404, vvpromakhov@mail.ru , d https://orcid.org/0000-0002-9814-4365, zhuk_77@mail.ru Обработка металлов ( технология • оборудование • инструменты ). 2021 Том 23 № 1 с . 21–32 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2021-23.1-21-32 Обработка металлов ( технология • оборудование • инструменты ) Сайт журнала : http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 621.914.22 История статьи : Поступила : 10 апреля 2020 Рецензирование : 15 апреля 2020 Принята к печати : 19 декабря 2020 Доступно онлайн : 15 марта 2021 Ключевые слова : Фрезерование Режимы резания Стойкость инструмента Силы резания Композит Диборит титана Лазерное спекание Финансирование : Работа выполнена при частичной финансовой поддержке РНФ № 20- 79-10086. АННОТАЦИЯ Введение . Исследована технологическая возможность фрезерования металломатричного композита на основе Inconel 625 c добавлением NiTi-TiB 2 , полученного лазерным спеканием . Композит предназначается для изготовления турбинных лопаток и имеет прочностные характеристики , близкие к Inconel 625, однако за счет добавления TiB 2 обладает бόльшими жаропрочностью и износостойкостью . Данный материал является новым , его обрабатываемость резанием не изучена . Цель работы . Определить технологические возможности фрезерования концевыми фрезами данного композита . Для достижения поставленной цели выполнено фрезерование нового композита концевыми фрезами , получены рекомендации по выбору скорости резания , глубины и ширины фрезерования . Методы исследования . Измерение износа концевых фрез и силы резания . Износ оценивался по фаске на задней поверхности с помощью микроскопа , силы резания измерялись динамометром Kistler 9257 В . Фрезерование выполнялось на трех скоростях : 25, 35 и 50 м / мин . Для определения оптимальных параметров глубины и ширины фрезерования использовались следующие их соотношения : 1 : 1, 1 : 4; 1 : 16, при этом объём стружки , удаляемый в единицу времени , для всех соотношений оставался постоянным . Результаты и обсуждение . Интенсивнее изнашивается задняя поверхность зубьев фрезы . После достижения фаски износа по задней поверхности величины , равной 0,11…0,15 мм , возникает резкое увеличение сил и хрупкое разрушение зуба . Фрезерование со скоростью 25 м / мин гарантировало 28 мин стабильной работы , после чего величина износа быстро приближалась к критичной величине , равной 0,11 мм , при скорости резания 50 м / мин критический износ наступал уже через 14 мин . Зависимости силы резания от времени для всех выбранных скоростей резания на всем протяжении времени испытаний имеют нарастающий характер , что свидетельствует о влиянии износа фрез на силы резания . Установлено , что стойкость фрез растет с ростом ширины и уменьшением глубины фрезерования . Для цитирования : Исследование обрабатываемости фрезерованием композита Inconel 625 с добавлением NiTi-Ti В 2 , полученного лазерным спеканием / А . Ю . Арляпов , С . Ю . Волков , В . В . Промахов , А . С . Жуков // Обработка металлов ( технология , оборудование , инструменты ). – 2021. – Т . 23, № 1. – С . 21–32. – DOI: 10.17212/1994-6309-2021-23.1-21-32. ______ * Адрес для переписки Арляпов Алексей Юрьевич , к . т . н ., доцент Национальный исследовательский Томский политехнический университет , пр . Ленина , 30 634050, г . Томск , Россия Тел .: +7-906-947-5044 , e-mail: arlyapov@tpu.ru стойкости в сравнении с материалами , получен - ными классическим сплавлением . На данный момент около 29 металлов и сплавов произво - дятся в виде порошков , включая нержавеющие и инструментальные стали , алюминиевые сплавы , а также жаропрочные стали [1]. Создание по - рошковых материалов позволяет получать но - вые свойства сплавов за счет изменения струк - туры материала определенным образом . В настоящей статье рассмотрен композит на основе Inconel 625 c добавлением в его матрицу керамических частиц NiTi-TiB 2 , полученный ла - зерным спеканием [2]. Данный композит полу -