Рентгенографическое исследование поверхности алюминиевого сплава АК5М7 после электроискровой обработки

И.Х. Хасан, Н.А. Панькин, В.М. Кяшкин показать трудоустройства и электронную почту
Получена 08 октября 2020; Принята 16 ноября 2020;
Эта работа написана на английском языке
Цитирование: И.Х. Хасан, Н.А. Панькин, В.М. Кяшкин. Рентгенографическое исследование поверхности алюминиевого сплава АК5М7 после электроискровой обработки. Письма о материалах. 2021. Т.11. №1. С.84-89
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2021-1-84-89

Аннотация

Зависимость остаточных напряжений от энергии электроискровой обработки и метод их определения.В статье представлены результаты рентгенографических исследований фазового состава, субструктуры и остаточных напряжений в поверхностном слое сплава АК5М7 в зависимости от энергии электроискровой обработки (ЭИО) медным электродом. Оценку величины макронапряжений проводили из параметров кристаллической решётки зерен фазы, для которых разные плоскости отражения параллельны поверхности образца. Обнаружено присутствие трех фаз: алюминия, кремния и интерметаллического соединения Al2Cu. Увеличение энергии ЭИОприводит к росту доли интерметаллида, величины микродеформаций и уменьшению размеров субблоков. Данный факт объясняется интенсификацией в модифицируемом слое микрометаллургических процессов из‑за высоких термомеханических воздействий. Для алюминия остаточные напряжения растягивающие, а для Al2Cu — сжимающие. Они достигают экстремальных значений при энергии ЭИО порядка 0.39 Дж. Причинами возникновения остаточных напряжений можно назвать наличие большого градиента температур по толщине модифицированного слоя, многофазность (каждая фаза имеет различные коэффициенты теплового расширения) и изменения удельного объема / плотности. Полученные результаты могут быть использованы при совершенствовании теорий модификации поверхности легкоплавких материалов электроискровой обработкой и оптимизации соответствующего технологического процесса.

Ссылки (18)

1. S. A. Velichko, P. V. Senin, P. V. Chumakov. Increasing the Service Life of Piston Hydraulic Cylinders Using Electrospark Alloying. Saransk. Publishing house of Mordovian University (2016) 108 p. (in Russian) [С. А. Величко, П. В. Сенин, П. В. Чумаков. Повышение долговечности поршневых гидроцилиндров с применением электроискровой технологии. Саранск, Изд-во Мордов. ун-та (2016) 108 с.].
2. I. K. Hasan, N. E. Fomin. Hardening Technologies and Coatings. 15 (3), 139 (2019). (in Russian) [И. К. Хасан, Н. Е. Фомин. Упрочняющие технологии и покрытия. 15 (3), 139 (2019).].
3. D. A. Ignat'kov. Elektronnaya obrabotka materialov. 37 (4), 9 (2001). (in Russian) [Д. А. Игнатьков. Электронная обработка материалов. 37 (4), 9 (2001).].
4. F. Kh. Burumkulov, V. P. Lyalakin, I. A. Pushkin, S. N. Frolov. Agricultural mechanization and electrification. 4, 23 (2001). (in Russian) [Ф. Х. Бурумкулов, В. П. Лялякин, И. А. Пушкин, С. Н. Фролов. Механизация и электрификация сельского хозяйства. 4, 23 (2001).].
5. S. I. Smagin, V. D. Vlasenko, Yu. I. Mulin. Computational technologies. 14 (3), 79 (2009). (in Russian) [С. И. Смагин, В. Д. Власенко, Ю. И. Мулин. Вычислительные технологии. 14 (3), 79 (2009).].
6. A. D. Verkhoturov, V. I. Ivanov, L. A. Konevtsov. Proceedings of GOSNITI. 107 (2), 131 (2011). (in Russian) [А. Д. Верхотуров, В. И. Иванов, Л. А. Коневцов. Труды ГОСНИТИ. 107 (2), 131 (2011).].
7. V. D. Vlasenko, M. V. Kolisova. Contemporary engineering sciences. 9 (6), 249 (2016). Crossref
8. E. V. Yurchenko, V. I. Ivanov. Proceedings of GOSNITI. 117 (3), 251 (2014). (in Russian) [Е. В. Юрченко, В. И. Иванов. Труды ГОСНИТИ. 117 (3), 251 (2014).].
9. S. Ya. Betsofen, L. M. Petrov, A. A. Ilyin, I. O. Bannyh, A. N. Lucenko. Surface Investigation: X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques. 1, 39 (2004). (in Russian) [С. Я. Бецофен, Л. М. Петров, А. А. Ильин, И. О. Банных, А. Н. Луценко. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 1, 39 (2004).].
10. S. Ya. Betsofen, A. A. Ashmarin, A. A. Lozovan, B. V. Ryabenko, A. N. Lutsenko, A. M. Mamonov, D. E. Molostov. Surface Investigation: X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques. 7, 33 (2016). (in Russian) [С. Я. Бецофен, А. А. Ашмарин, А. А. Лозован, Б. В. Рябенко, А. Н. Луценко, А. М. Мамонов, Д. Е. Молостов. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 7, 33 (2016).]. Crossref
11. T. Gnaupel-Herold. J. Appl. Cryst. 45, 573 (2012). Crossref
12. S. Wang, C. Fan. Metals. 9, 1037 (2019). Crossref
13. H. Liu, I. Papadimitriou, F. X. Lin, J. L. Lorca. Acta Materialia. 167, 121 (2019). Crossref
14. Ya. S. Umansky. X-Ray of metals. Moscow, Metallurgiya (1967) 235 p. (in Russian) [Я. С. Уманский. Рентгенография металлов. Москва, Металлургия (1967) 235 с.].
15. J. Pelleg, L. Z. Zevin, S. Lungo, N. Croitoru. Thin Solid Films. 197, 17 (1991). Crossref
16. B. Rauschenbach, J. W. Gerlach. Cryst. Res. Technol. 35 (6-7), 675 (2000).<675::AID-CRAT675>3.0.CO;2-7. Crossref
17. J. P. Zhao, X. Wang, Z. Y. Chen. J. Phys. D: Appl. Phys. 30, 5 (1997). Crossref
18. V. K. Afanasyev, A. V. Gorshenin, M. A. Starostina, I. V. Degtyareva, E. V. Pervakova. Metallurgy of mechanical engineering. 3, 30 (2010). (in Russian) [В. К. Афанасьев, А. В. Горшенин, М. А. Старостина, И. В. Дегтярева, Е. В. Первакова. Металлургия машиностроения. 3, 30 (2010).].

Другие статьи на эту тему