OBRABOTKAMETALLOV Vol. 28 No. 2 2026 75 TECHNOLOGY выраженная анизотропия предела текучести EBAM-материала требует отдельного исследования зависимости сил резания от направления фрезерования, что неактуально для изотропных или слабо анизотропных WAAM-структур; комбинированный механизм износа (адгезионный от высоких сил сцепления + абразивный от крупных ликвационных карбидов) является уникальным для EBAM и не наблюдается в чистом виде при обработке LPBF-материалов (преобладает адгезия) или WAAM-материалов (преобладает абразивный износ). В связи с вышеизложенным сформулирована цель работы, заключающаяся в развитии представлений об особенностях обрабатываемости аддитивного сплава на никелевой основе, полученного по технологии EBAM, путем его фрезерования и изучения возникающих сил резания, морфологии образующейся стружки и износа режущих кромок инструментов. Для достижения цели сформулированы следующие задачи. 1. Оценка анизотропии обрабатываемости и влияния направления фрезерования на силы резания. 2. Получение зависимостей сил резания от режимов фрезерования и анализ влияния скорости резания на морфологию стружки. 3. Установление зависимости морфологии стружки от режимов и направления фрезерования. 4. Идентификация доминирующего механизма износа инструмента при фрезеровании аддитивного материала. 5. Изучение кристаллографической текстуры и степени влияния окислительного износа. 6. Определение рациональных режимов фрезерования и границ катастрофического изнашивания. Методика исследований На лабораторном оборудовании в условиях ИФПМ СО РАН (г. Томск) был изготовлен образец по аддитивной технологии EBAM (Electron BeamAdditive Manufacturing). Для этого использовали проволоку OKAutrodNiCrMo-3 ESAB (Швеция) диаметром 1,2 мм. В качестве подложки при синтезе выступал стальной лист толщиной 5 мм марки 12Х18Н10Т (AISI 321). Параметры синтеза задавали по данным работ [20, 21], а именно: ускоряющее напряжение 30 кВ; ток электронного луча 60 мА. Электронный луч перемещался по круговой развертке диаметром 6 мм со скоростью подачи стола 300 мм/мин (рис. 1). Таким образом был изготовлен прототипзаготовка, из которого путем электроэрозионной проволочной резки удаляли корку и получали образцы 50×50×16 мм для механических и металлографических испытаний, а также для фрезерования (рис. 2). Для проверки повторяемости микроструктуры и физико-механических свойств, оказывающих влияние на процесс резания, готовили серию образцов в аналогичных условиях. Результаты испытаний были сопоставимы (разница показаний не более 10…15 %). Регистрацию сил выполняли с использованием трехкомпонентного динамометра 9257BA фирмы Kistler (Швейцария). Последний устанавливали на стол фрезерного станка, а сверху в специальном приспособлении фиксировалась аддитивная заготовка. Снятие данных происходило с частотой 5…10 кГц в течение 5…10 секунд с момента входа всех зубьев фрезы в заготовку. Для каждого режима резания выполняли по 4-5 повторений при измерениях сил резания, рассчитывая при этом среднее значение. Разница в показаниях обычно не превышала 7…10 %. При выполнении фрезерования собирали характерную стружку, а также изношенные фрезы и их осколки, которые затем исследовали с применением методов рентгеноструктурного анализа (РСА) и сканирующей электронной микроскопии (СЭМ). Для фрезерования использовали твердосплавные концевые фрезы (твердый сплав марки H10F) диаметром dфр = 12 мм, изготовленные ООО «ПК «МИОН» (г. Томск) (рис. 3). Эти инструменты не имели износостойкого покрытия для снижения числа факторов, способных повлиять на чистоту эксперимента. Универсальная геометрия фрез следующая: задний угол α = +10°, передний угол γ = +8°; угол наклона винтовой канавки ω = +40°, число зубьев z = 4, радиус округления режущих кромок ρ = 4 ± 2 мкм. Применение фрезы диаметром 12 мм обусловлено тем, что стоимость инструмента возрастает пропорционально квадрату диаметра. Увеличение свыше 12 мм влечет за собой существенное удорожание оснастки при необходимости многократных измерений для получения
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1