ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 28 № 1 2026 81 ТЕХНОЛОГИЯ Оценка устойчивости с использованием экоиндекса для электроэрозионной обработки сплава Inconel 718 с применением гибридной Al₂O₃-графеновой нанодиэлектрической жидкости Пареш Кулкарни 1, a, Сатиш Чинчаникар 2, b, * 1 Кафедра машиностроения, Международный университет имени Д.И. Патила, Акурди, Пуна, Махараштра, 411044, Индия 2 Кафедра машиностроения, Технологический институт Вишвакарма, филиал Университета Савитрибай Пхуле Пуны, Пуна – 411037, Махараштра, Индия a https://orcid.org/0000-0002-2761-8754, paresh2410@gmail.com; b https://orcid.org/0000-0002-4175-3098, satish.chinchanikar@vit.edu Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2026 Том 28 № 1 с. 81–100 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2026-28.1-81-100 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov Введение Жаропрочные сплавы, такие как Inconel 718, широко применяются в химической промышленности, аэрокосмической и судостроительной отраслях благодаря исключительной прочности, стойкости к ползучести и коррозионной ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 621.9.048.4:502.174:621.892.8 История статьи: Поступила: 01 января 2026 Рецензирование: 14 января 2026 Принята к печати: 19 января 2026 Доступно онлайн: 15 марта 2026 Ключевые слова: Электроэрозионная обработка (ЭЭО) Inconel 718 Устойчивое развитие Нанодиэлектрическая жидкость Экоиндекс АННОТАЦИЯ Введение. Экологически устойчивая механическая обработка крайне важна для повышения экономической эффективности и ресурсоэффективности производственного сектора при одновременном снижении его негативного воздействия на окружающую среду. «Экоиндекс» – это многокритериальный показатель, оценивающий устойчивость процесса электроэрозионной обработки (ЭЭО) сплава Inconel 718 путем количественного определения его общего экологического и экономического воздействия с использованием нормализованного и взвешенного подхода. Целью данной работы является описание экоиндекса для ЭЭО сплава Inconel 718. Экоиндекс оценивает устойчивость через такие экологические показатели, как потребление энергии и материалов, образование отходов, выбросы и токсичность, а также экономические показатели, включая эксплуатационные и утилизационные затраты наряду с показателями производительности. Однако существует ограниченное количество исследований по оценке устойчивости с использованием экоиндекса для ЭЭО сплава Inconel 718, обработанного с применением гибридной нанодиэлектрической жидкости. Методика исследования. В данном исследовании изучаются эксплуатационные характеристики обработки и экологическая устойчивость процесса ЭЭО сплава Inconel 718 при использовании гибридной диэлектрической жидкости с добавлением наночастиц. Гибридная нанодиэлектрическая жидкость была приготовлена методом диспергирования наночастиц Al₂O₃ и графена в равной пропорции (общая концентрация 0,1 %) в масле для ЭЭО согласно двухстадийному методу, включающему применение ПАВ (додецилсульфата натрия), магнитное перемешивание и ультразвуковую обработку для обеспечения стабильности суспензии. Эксперименты проводились на станке для ЭЭО с медным электродом при варьировании длительности импульса (50…150 мкс), пикового тока (3…10 А) и напряжения разряда (40…50 В). Ключевые выходные характеристики, включая скорость съема материала (MMR), шероховатость поверхности (Ra), интенсивность износа инструмента (TW), цилиндричность отверстия (ρ), потребление энергии (E) и взвешенный экоиндекс (EI), были оценены для количественного определения совокупной производительности, качества и показателей устойчивости. Результаты и обсуждение. Результаты демонстрируют, что гибридная нанодиэлектрическая жидкость повышает общую эффективность ЭЭО по сравнению со стандартным маслом для ЭЭО за счет обеспечения более стабильного разряда, улучшенного теплоотвода и эффективного удаления продуктов эрозии. Это приводит к увеличению MRR, улучшению чистоты поверхности, снижению износа инструмента, уменьшению отклонения от цилиндричности обработанного отверстия и сокращению энергопотребления, что для большинства режимов обработки ведет к более высокому значению экоиндекса. Анализ целостности поверхности с помощью СЭМ выявил существенное уменьшение толщины повторно затвердевшего слоя, которая сократилась с 17,05 мкм (стандартное масло) до 3,91 мкм (гибридная нанодиэлектрическая жидкость), что свидетельствует о снижении термического повреждения и вторичного оплавления. EDX-анализ дополнительно подтвердил наличие наночастиц по обогащенному углеродному сигналу (осаждение графена) и наличию пиков Al-O (вклад оксида алюминия), что подтверждает предложенные механизмы улучшения стабильности плазмы и снижения металлического переосаждения. В целом гибридная диэлектрическая жидкость на основе наночастиц Al₂O₃ и графена обеспечивает эффективный и экологически устойчивый метод электроэрозионной обработки сплава Inconel 718, при этом достигается оптимальный баланс между точностью обработки, производительностью и экологической эффективностью процесса. Для цитирования: Кулкарни П., Чинчаникар С. Оценка устойчивости с использованием экоиндекса для электроэрозионной обработки сплава Inconel 718 с применением гибридной Al₂O₃-графеновой нанодиэлектрической жидкости // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2026. – Т. 28, № 1. – С. 81–100. – DOI:10.17212/1994-6309-2026-28.1-81-100. ______ *Адрес для переписки Чинчаникар Сатиш, д.т.н., профессор Кафедра машиностроения, Технологический институт Вишвакарма, филиал Университета Савитрибай Пхуле Пуны, Пуна – 411037, Махараштра, Индия Тел.: +91-2026950401, e-mail: satish.chinchanikar@vit.edu
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1