Investigation on the electrical discharge machining of cryogenic treated beryllium copper (BeCu) alloys

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 26 № 1 2024 176 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Введение BeCu-сплавы (бериллиево-медные сплавы) – это очень надежные материалы с высокой усталостной прочностью, твердостью, износостойкостью и немагнитными характеристиками, которые используются в различных отраслях промышленности. Консистентный однородный жидкий раствор получается за счет сочетания бериллия и меди, что является отличительной чертой микроструктуры. Медь часто сохраняет свою гранецентрированную кубическую форму, а бериллий становится важной частью медных кристаллов. Когда атомы меди замещаются атомами бериллия, образуется твердый раствор замещения. BeCu-сплавы использовались для создания язычков прерывателей, диафрагм, регулирующих клапанов, компонентов распределительных устройств, а также всех разновидностей плоских и винтовых пружин. Высокая электропроводность и ударная вязкость также использовались в головках для экструзии пластика и специальной технологической оснастке. Однако при использовании традиционных методов механической обработки BeCu-сплавов возникает ряд проблем. Из-за высокой прочности BeCu-сплавов проблематично сохранить целостность поверхности готового изделия, а также в процессе обработки происходит повышенный износ инструмента. BeCu-сплавы обладают хорошими термическими и электротехническими свойствами, что делает электроэрозионную обработку безопасной и эффективной. Для резки твердых материалов практичным методом является электроэрозионная обработка (ЭЭО) [1–6]. Из-за сложности процесса были проведены многочисленные исследования электроэрозионной обработки для определения оптимальных параметров [7–10]. Основная цель данного исследования – разработать продуктивную систему, повышающую скорость съема материала (ССМ). Используя методы машинного обучения (МО), группа исследователей создала модели прогнозирования производительности ЭЭО, включая ССМ [11–13]. Разработка моделирования процессов ЭЭО подробно обсуждалась Мингом и др. (Ming et al.) [14]. Шастри и др. (Shastri et al.) [15] оценили влияние охлаждения, ультразвуковой обработки, обработки порошковыми смесями и криогенной обработки на такие показатели производительности, как ССМ, интенсивность износа инструмента (ИИИ), целостность поверхности и оплавленный слой. Бупати (Boopathi) [16] предложил всесторонний анализ литературы о различных диэлектрических жидкостях, ранее неизвестных и устойчивых инновациях, параметрах процесса, характеристиках обработки и стратегиях оптимизации, используемых при сухой или почти сухой электроэрозионной обработке. Целью объединения исследований по сухой и почти сухой электроэрозионной обработке была поддержка экологически чистых исследовательских проектов по электроэрозионной обработке. Влияние настроек электроэрозионной обработки выемок пространственно сложной формы на ССМ BeCuсплавов исследовалось Али и др. (Ali et al.) [17]. Влияние настроек электроэрозионной обработки на ССМ, износ инструмента, относительный износ электродов и шероховатость поверхности NiTi-сплавов было исследовано Данешмандом с соавторами (Daneshmand et al.) [18]. К числу таких параметров относятся напряжение, ток разряда, время включения и время выключения импульса. Испытания были разработаны с использованием ортогональной матрицы L18 по методологии Тагучи. Влияние тока, напряжения, вращения инструмента, порошка Al2O3, ССМ, ИИИ и шероховатости поверхности также исследовали Данешманд с соавторами (Daneshmand et al.) [19]. Результаты показывают, что ССМ можно увеличить, используя порошок Al2O3, вращая инструмент и повышая напряжение, силу тока и ширину импульса. Влияние электроэрозионной обработки на окружающую среду, здоровье и безопасность человека было исследовано Бароем с соавторами (Baroi et al.) [20]. Влияние криогенной обработки на рабочий материал Inconel 718 исследовали Каннан с соавторами (Kannan et al.) [21]. Охлаждающий эффект медных электродов во время электроэрозионной обработки выемок пространственно сложной формы в титановом сплаве (Ti-6Al-4V) был исследован Абдулкаримом и др. (Abdulkareem et al.) [22]. Изучено влияние охлаждения на шероховатость поверхности детали и износ электродов. Чтобы выяснить, как глубокая криогенная обработка влияет на обрабатываемость сплава Ti 6246, Гилл (Gill) и Сингх (Singh) [23] использовали инструмент из электролитической меди

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1