ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ
ТЕХНОЛОГИЯ • ОБОРУДОВАНИЕ • ИНСТРУМЕНТЫPrint ISSN: 1994-6309 Online ISSN: 2541-819X
Введение. В работе представлены результаты экспериментального исследования по количественной и качественной оценке поверхности после проволочно-вырезной электроэрозионной обработки (ПВЭЭО). Цель работы: экспериментальное исследование с проведением анализа дефектов поверхности образцов после проволочно-вырезной электроэрозионной обработки изделий из жаропрочного никелевого сплава ВВ751П. Методы исследования. Образцы для исследования определенной геометрии получены методом ПВЭЭО на четырех режимах. Рабочие параметры: высота образца – h, мм, время действия импульса – Ton, мкс, время выключения импульса – Toff, мкс. Выполнена оценка образцов на электронном микроскопе Hitachi S-3400N в режиме обратно рассеянных электронов при напряжении 25 кВ. Топография поверхности после электроэрозионной обработки оценивалась с помощью лазерного сканирующего микроскопа (ЛКСМ) LextOLS4000. Циклические испытания проводились на универсальной испытательной машине Biss-00-100 с частотой испытаний 20 Гц в симметричном цикле (R = –1). Результаты и обсуждение. Установлено, что при ПВЭЭО величина дефектного белого слоя постоянна и составляет 10 мкм независимо от режима обработки. Проанализирован показатель качества поверхности – шероховатости по Ra. Установлено, что среднее значение шероховатости по параметру Ra составляет 1,62 мкм при обработке образца высотой 10 мм. При увеличении высоты значение шероховатости поверхности достигает 2,6 мкм на минимальном режиме и 3,4 мкм – на максимальном. Установлено, что с увеличением высоты заготовки возрастает количество микротрещин на поверхности изделия, связанное с интенсификацией взаимодействия единичных импульсов с обрабатываемой поверхностью. В результате исследования установлено, что при амплитуде нагружения 400 МПа достигается среднее значение числа циклов, которое составляет 1,50Е+05 циклов. Отмечено уменьшение количества циклов при увеличении амплитуды циклов нагружения.
Шлыков Евгений Сергеевич
Абляз Тимур Ризович
Блохин Владимир Борисович
Муратов Карим Равилевич
1. Influence of the grade of hot work tool steels and its microstructural features on the durability of punches used in the closed die precision forging of valve forgings made of nickel-chrome steel / M. Hawryluk, M. Lachowicz, M. Zwierzchowski, M. Janik, Z. Gronostajski, J. Filipiak // Wear. – 2023. – Vol. 528–529. – DOI: 10.1016/j.wear.2023.204963.
2. Microstructure and abrasive wear behavior of a novel FeCrMoVC laser cladding alloy for high-performance tool steels / J. Zeisig, N. Schädlich, L. Giebeler, J. Sander, J. Eckert, U. Kühn, J. Hufenbach // Wear. – 2017. – Vol. 382–383. – P. 107–112. – DOI: 10.1016/j.wear.2017.04.021.
3. Mechanical properties and corrosion resistance of steel X210CrW12 after semi-solid processing and heat treatment / L. Rogal, J. Dutkiewicz, Z. Szklarz, H. Krawiec, M. Kot, S. Zimowski // Materials Characterization. – 2014. – Vol. 8823. – P. 100–110. – DOI: 10.3329/jname.v7i2.5309.
4. A comparative study on the erosion behavior and mechanism of chrome-coated 25Cr3Mo2WNiV steel and QPQ 25Cr3Mo2WNiV steel / C. Dou, K. Pan, C. Wang, S. Wei, C. Zhang, L. Xu, H. Cui, Y. Liang, J. Huang // Materials Today Communications. – 2024. – Vol. 41. – DOI: 10.1016/j.mtcomm.2024.110820.
5. Abbas M.N., Solomon D.G., Bahari Md. A review on current research trends in electrical discharge machining (EDM) // International Journal of Machine Tools and Manufacture. – 2007. – Vol. 47 (7). – P. 1214–1228. – DOI: 10.1016/j.ijmachtools.2006.08.026.
6. Liao Y.S., Chen S.T., Lin C.S. Development of a high precision tabletop versatile CNC wire-EDM for making intricate micro parts // Journal of Micromechanics and Microengineering. – 2005. – Vol. 15. – P. 245–253. – DOI: 10.1088/0960-1317/15/2/001.
7. Yoo H.K., Kwon W.T., Kang S. Development of a new electrode for micro-electrical discharge machining (EDM) using Ti(C, N)-based cermet // International Journal of Precision Engineering and Manufacturing. – 2014. – Vol. 15 (4). – P. 609–616. – DOI: 10.1007/s12541-014-0378-x.
8. Hoang K.T., Yang S.H. A study on the effect of different vibration-assisted methods in micro-WEDM // Journal of Materials Processing Technology. – 2013. – Vol. 213 (9). – P. 1616–1622. – DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2013.03.025.
9. Hoang K.T., Yang S.H. A new approach for micro-WEDM control based on real-time estimation of material removal rate // International Journal of Precision Engineering and Manufacturing. – 2015. – Vol. 16 (2). – P. 241–246. – DOI: 10.1007/s12541-015-0032-2.
10. Debroy A., Chakraborty S. Non-conventional optimization techniques in optimizing non-traditional machining processes: a review // Management Science Letters. – 2013. – Vol. 4 (1). – P. 23–38. – DOI: 10.5267/j.msl.2012.10.038.
11. Swiercz R., Oniszczuk-Swiercz D., Chmielewski T. Multi-response optimization of electrical discharge machining using the desirability function // Micromachines. – 2019. – Vol. 10 (72). – DOI: 10.3390/mi10010072.
12. Swiercz R., Oniszczuk-Swiercz D. The effects of reduced graphene oxide flakes in the dielectric on electrical discharge machining // Nanomaterials. – 2019. – Vol. 9 (3). – DOI: 10.3390/nano9030335.
13. Chalisgaonkar R., Kumar J. Microstructural characteristics of pure titanium by WEDM // International Journal of Microstructure and Materials Properties. – 2014. – Vol. 9 (6). – P. 463–484. – DOI: 10.1504/IJMMP.2014.067308.
14. Study of micro structural material changes after WEDM based on TEM lamella analysis / K. Mouralova, R. Zahradnicek, L. Benes, T. Prokes, R. Hrdy, J. Fries // Metals. – 2020. – Vol. 10 (7). – P. 949. – DOI: 10.3390/met10070949.
15. Determination of residual stress distribution in high strength aluminum alloy after EDM / S. Mehmood, A. Sultan, N.A. Anjum, W. Anwar, Z. Butt // Advances in Science and Technology Research Journal. – 2017. – Vol. 11 (1). – P. 29–35. – DOI: 10.12913/22998624/68729.
16. Ablyaz T.R., Zhurin A.V., Shlykov E.S. Simulation of electrical discharge machining of dissimilar materials // ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. – 2018. – Vol. 13 (6). – P. 2173–2177.
17. Discharge current effect on machining characteristics and mechanical properties of aluminum alloy 6061 workpiece produced by electric discharging machining process / C.-G. Kuo, C.-Y. Hsu, J.-H. Chen, P.-W. Lee // Advances in Mechanical Engineering. – 2017. – Vol. 9 (11). – P. 1–8. – DOI: 10.1177/1687814017730756.
18. Ghodsiyeh D., Golshan A.J., Shirvanehdeh A. Review on current research trends in wire electrical discharge machining (WEDM) // Indian Journal of Science and Technology. – 2013. – Vol. 6 (2). – P. 154–166. – DOI: 10.17485/ijst/2013/v6i2.18.
19. Experimental investigation of white layer thickness on EDM processed silicon steel using ANFIS approach / T. Muthuramalingam, D. Saravanakumar, L.G. Babu, H.P. Nguen, N.P. Vu // Silicon. – 2020. – Vol. 12. – P. 1905–1911. – DOI: 10.1007/s12633-019-00287-2.
20. The effect of power supply current on recast layer in S45C steel using wire EDM / H. Wijaya, S. Wahyudi, R. Soenoko, P.H. Setyarini, S. Yasid, F. Gapsari // IOP Conference Series Materials Science and Engineering. – 2019. – Vol. 494 (1). – DOI: 10.1088/1757-899X/494/1/012102.
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 23-79-01224, https://rscf.ru/project/23-79-01224/.
Повышение качества изготовления изделий из жаропрочного никелевого сплава нового поколения с применением проволочно-вырезной электроэрозионной обработки / Е.С. Шлыков, Т.Р. Абляз, В.Б. Блохин, К.Р. Муратов // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2025. – Т. 27, № 1. – С. 34–47. – DOI: 10.17212/1994-6309-2025-27.1-34-47.
Shlykov E.S., Ablyaz T.R., Blokhin V.B., Muratov K.R. Improvement the manufacturing quality of new generation heat-resistant nickel alloy products using wire electrical discharge machining. Obrabotka metallov (tekhnologiya, oborudovanie, instrumenty) = Metal Working and Material Science, 2025, vol. 27, no. 1, pp. 34–47. DOI: 10.17212/1994-6309-2025-27.1-34-47. (In Russian).
