OBRABOTKAMETALLOV Vol. 27 No. 1 2025 49 TECHNOLOGY габаритные характеристики. Ввиду этого применяются все более пространственно-сложные конструктивные элементы, позволяющие обеспечить минимальные массу и размеры изделия при соблюдении требований прочности и жесткости. Наиболее распространенными технологиями изготовления изделий сложного профиля являются механические методы обработки. Недостатки традиционных лезвийных методов обработки: значительный износ режущего инструмента при резании высокотвердых материалов, необходимость применения дополнительной оснастки при многокоординатной обработке сложного профиля, невозможность обработки тонкостенных элементов ввиду силового воздействия со стороны режущего инструмента [1–3]. При изготовлении сложнопрофильных изделий из материалов с повышенными физикомеханическими свойствами рационально использовать альтернативные электрофизические методы обработки, позволяющие обрабатывать материалы любой твердости при практически полном отсутствии сил резания. Одним из таких методов является метод электроэрозионной обработки (ЭЭО) [4–10]. Существенным недостатком, ограничивающим применение данного электрофизического метода, являются термометаллургические преобразования в поверхностном слое обрабатываемого материала. В процессе удаления частиц материала с обрабатываемой поверхности происходит пиролиз рабочей жидкости, наблюдается изменение структуры и свойств поверхностного слоя материала изделия [11, 12]. Процесс ЭЭО характеризуется локальным перегревом материала в зоне обработки, что приводит к возникновению явления, известного как хрупкое разрушение. При хрупком разрушении возникают температурные напряжения вследствие перегрева поверхностного слоя обрабатываемого материала. При превышении термическими напряжениями временного сопротивления обрабатываемого материала происходит удаление материала из зоны обработки. Причем частицы материала не подвергаются процессам плавления и испарения, а удаляются в твердой фазе, в результате чего возникают сколы и трещины [13, 14]. Из-за значительного перегрева в зоне обработки происходит перезакалка и отпуск обрабатываемого материала. Возникают внутренние напряжения, которые в совокупности с измененными физико-механическими свойствами материала могут стать причиной преждевременного выхода из строя изделия при эксплуатации или брака на этапе изготовления [15]. Явление хрупкого разрушения материала в процессе ЭЭО характеризуется большим количеством микротрещин на обрабатываемой поверхности [16]. Наличие микротрещин на рабочих поверхностях изделия может приводить к его преждевременному разрушению вследствие распространения трещин в основной материал, что в свою очередь приведет к выходу из строя отдельного узла или всего изделия в целом. Зоной поверхностного слоя, содержащей наибольшее количество дефектов, является так называемый белый слой. Белый слой имеет мелкозернистую структуру, обладающую высокой химической стойкостью. Толщина слоя колеблется от сотых долей миллиметра до 1,5 мм. Белый слой на обработанной поверхности, образованный в процессе ЭЭО, имеет повышенную хрупкость. Его наличие существенно снижает прочностные характеристики материала, в особенности способность сопротивляться циклическим нагрузкам. Анализ литературы в области ЭЭО показал, что увеличение толщины белого слоя приводит к снижению усталостной долговечности материала [17]. Толщина белого слоя и его многократное появление на поверхности заготовки определяется множеством различных факторов [18], одним из которых является режим обработки. Параметры электрического процесса могут существенно влиять на толщину белого слоя [19]. С увеличением силы тока и продолжительности импульса количество энергии, подводимой к заготовке, вызывает плавление и испарение большего объема материала [11]. Уменьшение времени включения импульса на электроэрозионном станке позволяет снизить толщину белого слоя и его сплошность из-за меньшего количества энергии в зоне обработки. Снижение параметра напряжения также приводит к уменьшению толщины белого слоя [20]. В настоящее время не в полной мере изучен процесс формирования поверхностного слоя, а также величины его сплошности и механизмы
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1