CC BY
13Технология и мехатроника в машиностроении
Рис. 2. Зависимости глубины проникновения тока в металл 5 от функции частоты /
0,001 0,0008 0,0006 0,0004 0,0002 0
♦ медь
2,5
5 7,5 10 12,5 15
0
Практическая значимость: изготовлены первые образцы волноводного тракта Ки-диапазона на основе углеткани УТ-900 и электролитической меди.
В заключение можно отметить:
1. Получены математические модели, описывающие глубину проникновения тока в металл в диапазоне частот 12-14 ГГц.
3. Апробирована новая технология нанесения меди на внутреннюю поверхность волноводов в условиях НОУ «СибГАУ» и базового предприятия с перспективой активного использования.
4. Режимы физико-химической металлизации поверхностей неметаллических материалов частично внедрены в учебный процесс подготовки магистрантов в области техники и технологии изготовления авиационно-космической техники.
5. Полученные экспериментальные данные можно считать применимыми при производстве волновод-ных труб различной геометрической и пространственной формы.
6. Экспериментальные исследования метрологическое обеспечение проводились на экспериментальной базе - РЦ КП «Космические аппараты и системы».
Библиографические ссылки
1. Баскаков С. И. Электродинамика и распространение радиоволн : учеб. пособие для вузов по спец. «Радиотехника». М. : Высш. шк., 1992. 416 с.
2. Чураков Д. В., Тоцкий Д. А., Саклакова А. Е., Филиппов Ю. А. Особенности технологии производства гибких мини-трубопроводов // Решетневские чтения. 2013. Ч. 1. С. 450-451.
3. Бульбик Я. И., Ереско Т. Т., Трегубов С. П., Хоменко И. И. Сравнительный анализ способов формирования проводящего покрытия внутренней поверхности волновода малого сечения // Вестник СибГ4У. 2005. № 3. С. 201-205.
4. Попилов Л. Я. Советы заводскому технологу : справ. пособие. Л. : Лениздат, 1975. 264 с.
5. Чураков Д. В. Синтез композитного волновода Ku-диапазона : магистерская диссертация / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2015. 63 с.
References
1. Baskakov S. I. Electrodynamics and Propagation: Proc. Manual for schools on special. "Radio". M. : Higher. Wk. , 1992. 416 p.
2. Churakov D. V. Features of technology of production of flexible mini-pipelines / D. V. Churakov, D. A. Totskiy, A. E. Saklakova, Y. A. Filippov // Reshetnev reading. 2013. Part 1, From 450-451.
4. Bulbik Y. I. Comparative analysis of the methods of forming a covering conductive-ment inner surface of the waveguide cross-section of small / Y. I. Bulbik, T. T. Eresko, S. P. Tregubov, I. I. Khomenko // Herald SibG4U. 2005. № 3. pp. 201-205.
5. Popilov L. Y. Tips factory technology. Reference manual. Lenizdat, 1975. 264 p.
6. Churakov D. V. Synthesis of composite waveguide Ku band. Master's dissertation. Krasnoyarsk, Siberian State Aerospace University, 2015. 63 p.
© Чураков Д. В., Янковская Н. Ф., Раменская Е. В., Филиппов Ю. А., 2015
УДК 621.7
ИЗМЕНЕНИЕ СТРУКТУРЫ В ПОВЕРХНОСТНОМ СЛОЕ МАТЕРИАЛА ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУР
М. В. Якимов, Р. Р. Екимцев, А. В. Вайхель, Н. А. Амельченко
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: mack.yakimov@mail.ru
Проведена оценка влияния высоких температур не изменение структуры и физико-механических характеристик в поверхностных слоях инструментальных сталей при воздействии на поверхность подвижных высококонцентрированных источников нагрева.
Ключевые слова: инструментальные стали, режущий инструмент, лазерное упрочнение, поверхностный слой, структура, микротвердость.
Решетнеескцие чтения. 2015
RESTRUCTURING THE MATERIAL SURFACE LAYER AT HIGH TEMPERATURES
M. V. Yakimov, R. R. Ekimtsev, A. V. Vayhel, N. A. Amelchenko
Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: mack.yakimov@mail.ru
The research evaluates impact of high temperatures on the change of structure and physico-mechanical properties of surface layers of tool steels exposed to high-concentrated heat sources.
Keywords: tool steels, cutting tools, laser hardening, surface layer, structure, microhardness.
Производство изделий РКТ связано с применением новых композиционных материалов, жаропрочных сплавов на никелевой основе и титана. Для их обработки применяются высокопроизводительное технологическое оборудование с ЧПУ и современные технологии механической обработки. Наиболее значимыми из них сегодня являются: высокоскоростная и высокопроизводительная обработка; твердая обработка деталей высокой твердости; обработка без применения СОЖ или с минимальным смазыванием; микрообработка; комплексная обработка с концентрацией максимального числа операций и переходов [1]. Это вызывает необходимость решения комплекса проблем в инструментальной промышленности, включая создание новых и совершенствование существующих инструментальных материалов, конструкций режущего инструмента, условий резания и т. д.
В аэрокосмической отрасли широкое применение при создании режущих инструментов получили твердые сплавы и быстрорежущие стали. Если развитие твердых сплавов связано с изменением структуры в сторону уменьшения размера зерна твердосплавного порошка и нанесением многофункциональных покрытий, то для быстрорежущих сталей получили распространение различные виды поверхностной обработки с использованием плазменной струи, лазерного излучения и электронно-лучевого воздействия [2-5].
В настоящей работе проводилась оценка влияния высоких температур на изменения структуры в поверхностном слое инструментальных сталей. Поверхностному упрочнению подвергались образцы режущей части инструмента из быстрорежущих сталей Р18 и Р6М5, а также из сталей 9ХС, 12ХФ и 5ХНМ. В качестве высококонцентрированных источников использовали плазменную струю и излучение газового (СО2) лазера.
Для осуществления процесса источники нагрева сканировались по поверхности образцов, вследствие чего она нагревалась до сверхкритических температур. После прекращения воздействия источника охлаждение зоны нагрева происходило за счет отвода теплоты во внутренние слои металла. После охлаждения наблюдалось изменение физико-механических характеристик поверхностного слоя - микротвердости, износостойкости и микроструктуры.
На основании исследований выявлено, что скоростные нагрев и охлаждение материалов при плазменном и лазерном воздействии приводят к повышению дефектности структуры, так как усиливается фазовый наклеп, тормозятся процессы отдыха и рекристаллизации.
Следовательно, при скоростном нагреве до около-солидусных температур с применением плазменного и лазерного источников происходит более интенсивное, чем при объёмной закалке, растворение карбидной фазы и дополнительное насыщение твердого раствора углеродом и легирующими элементами.
Библиографические ссылки
1. Суслов А. Г. Прогноз развития машиностроения на ближайшие 20 лет : справочник // Инженерный журнал. 2007. № 1. С. 48-60.
2. Кравцов В. И. Металлосберегающие высокоэффективные технологические процессы в машиностроении. Фрунзе : Кыргыстан, 1987. 88 с.
3. Самотугин С. С., Нестеров О. Ю., Кирицева Т. А. Механические свойства инструментальных сталей после плазменной поверхностной обработки // Физика и химия обработки материалов. 2002. № 1. С. 65-71.
4. Поболь И. Л. Использование электроннолучевого воздействия в технологиях второго поколения поверхностной обработки металлических материалов // Трение и износ. 1993. Т. 14, № 3. С. 524-531.
5. Майоров В. С. Лазерное упрочнение металлов. Лазерные технологии обработки материалов: современные проблемы фундаментальных исследований и прикладных разработок / под ред. В. Я. Панченко. М. : Физматлит, 2009. 664 с.
References
1. Suslov A. G. [Forecast of mechanical engineering development in the next 20 years]. Spravochnik. Inzhenerny zhurnal. 2007, no. 1, p. 48-60. (In Russ.)
2. Kravtsov V. I. Metallosberegayushchiye vysoko-effektivnye tehnologicheskiye protsessy v mashinostroenii [Metal saving high-efficient technological processes in mechanical engineering]. Frunze: Kyrgyzstan, 1987, 88 p.
3. Samotugin S. S., Nesterov O. Yu., Kiritseva T. A. [Mechanical Properties of Tool Steels after Plasma Surface Treatment]. Fizika i himiya obrabotki materialov. 2002, no. 1, p. 65-71. (In Russ.)
4. Pobol' I. L. [Application of electron beam exposure in second-generation technologies of surface treatment of metallic materials]. Treniye i iznos. 1993, vol. 14, no. 3, p. 524-531. (In Russ.)
5. Maiorov V. S. Lazernoye uprochneniye metallov. Lazernye tehnologii obrabotki materialov: sovremennye problemy fundamental'nyh Issledovanii i prikladnyh razrabotok [Laser hardening of metals. Laser technologies of material treatment: modern problems of fundamental researches and applied developments]. Edited by V. Ya. Panchenko. M. : FIZMATLIT, 2009, 664 p.
© Якимов М. В., Екимцев Р. Р., Вайхель А. В., Амельченко Н. А., 2015
