ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 24 № 4 2022 44 ТЕХНОЛОГИЯ состоянии (рис. 8, г). В зоне плавления формируется типичная структура с дендритным строением, образующаяся при стекании расплавленного металла вниз по поверхности реза (рис. 8, д–ж). За счет высокой скорости кристаллизации металла на поверхности реза происходит образование мелкодендритной структуры и дефектов в виде трещин (рис. 8, д). Изменения механических свойств в зоне резки были прослежены на образцах путем измерения микротвердости (рис. 8, з, и). Средняя величина микротвердости основного металла образцов составляет от 1,35 до 1,45 ГПа. В зоне термического влияния и зоне плавления происходит резкое падение микротвердости до величин 0,95…1,2 ГПа, что показывает достаточно существенное падение механических свойств в данных зонах. Граница между зоной термического влияния и зоной основного металла в верхней части образца является более резкой, чем в нижней. Макроструктура образцов сплава Д16Т толщиной 40 мм, полученных по различным режимам плазменной резки, несколько отличается от описанной выше (рис. 9, а–в). Размер зоны термического влияния существенно выше и составляет 12…15 мм для большинства режимов резки. Наименьшие значения размера зоны термического влияния характерны для режима № 8, для которого величина зоны термического влияния составляет 4,0 мм в верхней части реза и 8,0 мм в нижней. Для данных образцов большое значение имеет отклонение геометрии реза в верхней части, составляющее от 0,7 до 5,2 мм. Исследования структуры образцов при большем увеличении показывают, что строение материала в различных участках зоны реза представлено структурами, достаточно близкими к выявленным для образцов толщиной 12 мм (рис. 9, г–е). В зоне плавления структура представлена дендритным строением с большим количеством пор и несплошностей. Зона термического влияния отмечается повышенной травимостью по сравнению с основным металлом, она может дополнительно разделяться на две части, различные по степени травления. При исходном значении микротвердости материала в 1,25…1,35 ГПа в зоне термического влияния возможно снижение микротвердости до величин порядка 0,85…1,15 ГПа (рис. 9, ж, з). По изменениям микротвердости зона термического влияния также разделяется на две обособленные части. При резке образцов меди марки М1 толщиной 40 мм обнаружено, что несмотря на большую толщину листового проката размер зоны термического влияния в образцах находится на достаточно низком уровне (рис. 10, а–в). Величина отклонения макрогеометрии реза образцов составляет не более 0,7 мм. Размер зоны плавления составляет до 0,15 мм. Визуально по металлографическим шлифам зона термического влияния практически не выделяется. Зеренная структура в ней аналогична строению основного металла (рис. 10, б–г). В зоне плавления в большом количестве присутствуют поры, несплошности и расслоения (рис. 10, д, е). Зона термического влияния была обнаружена только при анализе изменений микротвердости материала в зоне реза (рис.10, ж, з). Величина зоны термического влияния составляет от 0,5 до 3,0 мм в зависимости от режима. Наименьшее значение характерно для режима № 7, который можно считать оптимальным с точки зрения припуска на последующую обработку. Заключение Исследования показывают, что для резки сплава Д16Т и титанового сплава ОТ4-1 при толщине до 12 мм можно в широком диапазоне регулировать скорость резки, в то время как для проката меди М1 и сплава Д16Т толщиной 40 мм диапазон регулирования скорости резки достаточно узок. Интенсивный теплоотвод медного проката позволяет получать рез с минимальными значениями зоны частичного или полного переплава металла, хотя и возможно получение в зоне реза достаточно крупных наплывов, состоящих из переплавленного металла, вытесняемого из зоны реза. Исследования процессов резки алюминиевого сплава Д16Т и титанового сплава ОТ4-1 позволили выявить глубину термического влияния резки, изменяющуюся от верхней к нижней части реза. В то же время для сплава Д16Т по причине избыточного выпадения легирующих элементов из твердого раствора в зоне термического влияния отмечалось падение микротвердости, для сплава ОТ4-1 характерным
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1