Investigation of cutting forces and machinability during milling of corrosion-resistant powder steel produced by laser metal deposition

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 26 No. 2 2024 41 TECHNOLOGY Т а б л и ц а 2 Ta b l e 2 Химический состав порошка заготовки Chemical composition of the powder Химический элемент, масс. % / Chemical element, mass. % Fe Cr Ni Mn Si Ti Cu V Mo C Остальное / Bal. 18,19 10,67 1,14 0,54 0,51 0,18 0,10 0,17 0,06 вдоль образца со скоростью VLMD, затем подачей поперек образца на величину y = 1,67 мм, и так до получения первого слоя; далее перемещением на толщину одного слоя (hwidth = 0,8 мм), перемещением к точке начала синтеза первого слоя, заполнением вдоль длинной стороны образца и т. д. Все заготовки были получены из смеси порошка, паспортный и аттестованный состав которой приведен в табл. 2. Полученная заготовка после выращивания имела размеры 190×100×14 мм. Корку на заготовке удаляли путем электроэрозионной резки. Последнее позволило исключить появление на обрабатываемых поверхностях искажения внутренних напряжений. Из нескольких заготовок вырезали образцы для физико-механических испытаний. Во избежание разброса значений, вызванных расположением образца относительно заготовки, проводили проверку, при этом место расположения образцов для испытаний определяли и вырезали случайным образом. Аттестацию образцов производили при комнатной температуре с использованием различного исследовательского оборудования. В результате были получены данные о теплофизических и физико-механических свойствах (табл. 3). Механические свойства стали 12Х18Н10Т в исходном состоянии и после термообработки соответствуют ОСТ 95-29–72 «Заготовки из коррозионностойких сталей». Непосредственно для фрезерования использовали заготовки с размерами 160×80×8 мм. Определение теплофизических свойств стали 12Х18Н10Т производили при температуре 20 °С. Были получены следующие значения: плотность 7,91 г/см3; коэффициент теплопроводности 14 Вт/м·°С; удельная теплоемкость 473 Дж/кг·°С. На рис. 2 представлена микроструктура образца в плоскости ZY и в плоскости ZX. Исследование микроструктуры показало двухфазность аддитивных образцов: аустенитная матрица на основе γ-Fe с гранецентрированной кубической решеткой (ГЦК) и высокотемпеТ а б л и ц а 3 Ta b l e 3 Механические свойства стали 12Х18Н10Т Mechanical properties of steel 0.12-Cr18-Ni10-Ti (AISI 321) Состояние / Condition Направление отбора для испытаний образцов (см. рис. 1) / Sampling direction Твердость / Hardness HB σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % KCU, Дж/см2 Плита (ОСТ 95-29–72) – ≈ 180…190 246 520 37 215…372 LMD По оси X / X axis 193…205 412 ± 20 627 ± 34 48,2 ± 1,5 271 ± 18 По оси Z / Z axis 387 ± 16 606 ± 28 51,2 ± 2 286 ± 21

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1