Импульсная многоступенчатая электронно-пучковая обработка как метод модифицирования деталей, изготовленных из заэвтектического силумина

Авторы

  • Мария Евгеньевна Рыгина Институт сильноточной электроники СО РАН
  • Юрий Федорович Иванов Институт сильноточной электроники Сибирского отделения Российской академии наук
  • Александр Николаевич Прудников Сибирский государственный индустриальный университет
  • Елизавета Алексеевна Петрикова Институт сильноточной электроники Сибирского отделения Российской академии наук
  • Павел Владимирович Москвин Институт сильноточной электроники Сибирского отделения Российской академии наук
  • Мария Станиславовна Петюкевич Национальный исследовательский Томский политехнический университет
  • Максим Сергеевич Торба Институт сильноточной электроники Сибирского отделения Российской академии наук

DOI:

https://doi.org/10.54708/26587572_2024_631873

Ключевые слова:

Силумин заэвтектического состава, импульсный электронный пучок, многоступенчатая обработка, шероховатость, трибологические свойства

Аннотация

Заэвтектический силумин - легкий, коррозионностойкий, дешевый сплав, обладающий низким коэффициентом термического расширения и являющийся перспективным материалом для изготовления деталей машиностроительного и аэрокосмического сектора промышленности. Присутствующие в структуре первичные кристаллы кремния снижают пластичность и делают невозможным применение данного сплава без дополнительного легирования дорогостоящими присадками. В работе предложен способ модификации поверхностного слоя заэвтектического силумина импульсным электронным пучком субмиллисекундной длительности воздействия («СОЛО», ИСЭ СО РАН) в едином вакуумном цикле многократной обработкой при ступенчатом снижении плотности энергии пучка электронов по схеме (50+30+15+10) Дж/см2 (0,3 с-1, 150 мкс, 3 имп., 0,02 Па). Использование ступенчатого режима обработки позволяет, постепенно уменьшая объем ванны расплава, существенно (в 4,5 раза, относительно образцов, обработанных в режиме 50 Дж/см2, 0,3 с-1, 150 мкс, 3 имп., 0,02 Па) снизить уровень шероховатости (Ra) облучаемой поверхности образца при толщине модифицированного слоя до 160 мкм. Коэффициент трения ступенчато модифицированных образцов снизился на 13%, параметр износа – в 4,4 раза относительно силумина в исходном состоянии. Использование предлагаемого режима модификации позволит увеличить срок эксплуатации изделий, изготовленных из заэвтектического силумина.

Загрузки

Опубликован

2024-13-12

Как цитировать

Рыгина, М. Е., Иванов, Ю. Ф. ., Прудников, А. Н. ., Петрикова, Е. А. ., Москвин, П. В. ., Петюкевич, М. С., & Торба, М. С. (2024). Импульсная многоступенчатая электронно-пучковая обработка как метод модифицирования деталей, изготовленных из заэвтектического силумина. Materials. Technologies. Design, 6(3 (18), 73–82. https://doi.org/10.54708/26587572_2024_631873

Выпуск

Том 6 № 3 (18) (2024): Materials. Technologies. Design

Раздел

Статьи