ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 28 № 2 2026 42 ТЕХНОЛОГИЯ Выводы Предварительный нагрев без последующего деформирования по-разному влияет на твердость различных материалов: от параболической зависимости (04Х19Н9) до монотонного снижения (18ХГС) или сохранения твердости в широком диапазоне (09ХГМНТАА, АМг3). Это связано с различиями в фазовых превращениях и отпуске. ВДУ является высокоэффективным методом локального повышения твердости (на 24…52 %) поверхностного слоя WAAM-синтезированных деталей из сталей и алюминиевых сплавов. Глубина упрочнения для сталей превышает 3 мм, для алюминиевых сплавов – 8 мм. Для каждого материала существует характерный интервал температур, в котором применение ВДУ дает максимальный эффект упрочнения. Выход за пределы этого диапазона (в сторону как низких, так и высоких температур) приводит к значительному снижению эффективности процесса. Выявлена верхняя температурная граница (700…900 °C для сталей и 350…400 °C для алюминиевых сплавов), при достижении которой твердость образца после ВДУ снижается до уровня или даже ниже твердости образца без упрочнения. Это связано с активацией процессов рекристаллизации, нивелирующих эффект деформационного упрочнения. Аустенитная нержавеющая сталь 04Х19Н9 характеризуется наиболее высоким относительным приростом твердости (до 52 %) при наиболее высокой оптимальной температуре (700 °С). Низко- и среднелегированные стали (30ХГСА, 18ХГС, 09ХГМНТАА) демонстрируют близкие рекомендуемые температурные интервалы для деформационного упрочнения (400…600 °С), но различаются абсолютными значениями прироста твердости (34…50 %). Наибольшая степень упрочнения (50 %) достигнута для стали 18ХГС, наименьшая (34 %) – для 30ХГСА. Алюминиевый сплав АМг3 имеет существенно более низкий рекомендуемый температурный диапазон (100…300 °С) и небольшую степень упрочнения (24 %), что обусловлено низкой температурой рекристаллизации алюминиевых сплавов и иным механизмом упрочнения (накопление дислокаций, образование ячеистой субструктуры). При интеграции ВДУ в гибридный WAAMпроцесс для материалов, имеющих хорошо изученные режимы термической обработки (на примере сталей 30ХГСА и сплава АМг3), наблюдается корреляция между рекомендуемыми температурными интервалами для ВДУ и температурами, применяемыми для ТО. Это позволяет предположить, что известные данные по термообработке могут служить предварительным ориентиром при выборе температурных режимов для ВДУ. Для материалов, используемых только для синтеза, необходимо проведение предварительных испытаний (аналогичных представленным) для точного определения индивидуального оптимального температурного окна, что позволит получить максимальный эффект упрочнения и гарантировать стабильность свойств изделия. Результаты настоящего исследования могут быть использованы не только для аддитивных технологий, но и для термомеханического упрочнения, когда для улучшения условий пластического деформирования металла его специально предварительно нагревают. Список литературы 1. Advances in metal additive manufacturing: A review of common processes, industrial applications, and current challenges / A. Vafadar, F. Guzzomi, A. Rassau, K. Hayward // Applied Sciences. – 2021. – Vol. 11 (3). – P. 1213. – DOI: 10.3390/app11031213. 2. The metallurgy and processing science of metal additive manufacturing / W.J. Sames, F.A. List, S. Pannala, R.R. Dehoff , S.S. Babu // International Materials Reviews. – 2016. – Vol. 61 (5). – P. 315–360. – DOI: 10.1080/09506608.2015.1116649. 3. Wire-feed additive manufacturing of metal components: technologies, developments and future interests / D. Ding, Z. Pan, D. Cuiuri, H. Li // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. – 2015. – Vol. 81 (1–4). – P. 465–481. – DOI: 10.1007/s00170-015-7077-3. 4. Das S., Bourell D.L., Babu S.S. Metallic materials for 3D printing // MRS Bulletin. – 2016. – Vol. 41 (10). – P. 729–741. – DOI: 10.1557/mrs.2016.217. 5. Invited review article: Strategies and processes for high quality wire arc additive manufacturing / C.R. Cunningham, J.M. Flynn, A. Shokrani, V. Dhokia, S.T. Newman // Additive Manufacturing. – 2018. – Vol. 22. – P. 672–686. – DOI: 10.1016/j. addma.2018.06.020. 6. Wire arc additive manufacturing of stainless steels: a review / W. Jin, C. Zhang, S. Jin, Y. Tian, D. Wellmann,
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1