В Перми узнали, как повысить скорость и качество обработки новых титановых сплавов
Сплавы на основе титана широко применяют в авиастроении. Этот материал отличается высокой прочностью, но предполагает трудоемкую обработку. Во время резания его поверхность деформируется — увеличивается шероховатость, меняется микроструктура и сильно изнашивается рабочий инструмент. Сейчас для получения более совершенных деталей исследуют сплавы с ультрамелкозернистой структурой. Процесс их резания отличается от стандартных крупнозернистых, и необходим правильный подбор параметров. Ученые Пермского Политеха выяснили, какие факторы обеспечивают нужное качество получаемых изделий из титана. Результаты повышают скорость обработки материала и уменьшают износ инструмента.
Статья опубликована в журнале «Наукоемкие технологии в машиностроении». Исследование выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Структура большинства металлов состоит из кристаллов (зерен) различной геометрической формы, которые можно рассмотреть под микроскопом. В ультрамелкозернистых сплавах их размер менее одного микрометра. По сравнению со «стандартными» крупнозернистыми, их сопротивление усталости выше, они более прочные, твердые и износостойкие.
От выбранных режимов и условий резания титановых сплавов зависит качество итоговой поверхности детали и износ режущего инструмента. Получение новых высококачественных материалов может решить проблемы с их обрабатываемостью. При этом пока недостаточно изучено, как их повышенная прочность и твердость влияют на процесс обработки.
Ученые Пермского Политеха провели комплексные исследования и определили наиболее рациональные параметры обработки титана с ультрамелкозернистой структурой, которые позволяют добиться необходимого качества поверхности изделия.
Политехники исследовали, как параметры резания, такие как скорость, глубина и подача, влияют на шероховатость, остаточные напряжения, микротвердость и микроструктуру поверхностного слоя с обычной крупнозернистой и ультрамелкозернистой структурой. Эксперименты с образцами проводили с восемью различными режимами и выявили наиболее оптимальные для лучшей обработки нового типа титана.
«Результаты показали, что наименьшая шероховатость достигается с большей скоростью резания, тогда как для сплава с крупными зернами такой режим не подходит, скорость должна быть меньше. Этот фактор позволит в 1,5 раза повысить производительность механической обработки титана. Влияние же подачи и глубины резания незначительно», – рассказывает Михаил Песин, декан механико-технологического факультета ПНИПУ, доктор технических наук.
Политехники отмечают, что применение любого режима не приводит к повреждениям слоя. Микроструктура сплава остается однородной и без признаков перегрева. Это говорит о возможности бездефектного применения повышенных скоростей.
«Также замечено, что при обработке титанового сплава с ультрамелкозернистой структурой на 15-20 процентов снижаются вибрации, шум и мощность резания по сравнению с обработкой крупнозернистого», – добавляет Михаил Песин.
Ученые Пермского Политеха доказали перспективу применения новых титановых сплавов для современных газотурбинных установок ПД14 и ПД35. Они имеют лучшую обрабатываемость, чем те, что применяют сейчас для деталей авиадвигателей. Рекомендованные в исследовании режимы резания повысят скорость их механической обработки и значительно уменьшат износ режущего инструмента.
Telegram 
Дзен 
VK Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Ученые выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно