Электролитно-плазменное полирование изделий из титанового сплава Ti6Al4V аддитивного производства

Григорьев С.Н., Мухачева Т.Л., Тамбовский И.В., Кусманова И.А., Залетова А.А., Гапонов В.А., Мустафаев Э.С., Суминов И.В., Кусманов С.А.

Аннотация

УДК 544.558+66.088

Описано применение электролитно-плазменного полирования в качестве технологии постобработки изделий из титановых сплавов аддитивного изготовления, которая обеспечивает изменение микрорельефа поверхности в результате анодного растворения и действия импульсных искровых разрядов, удаление адгезионно связанных с субстратом нерасплавившихся частиц порошка с поверхности, снижение ее шероховатости и сопутствующее повышение износостойкости. Полирование проводили в условиях, эффективно показанных для обработки изделий из титановых сплавов, полученных традиционным способом. В качестве электролита использовался водный раствор температурой 80°С на основе фторида аммония с добавлением лимонной кислоты и пирокатехина в качестве комплексообразователей. Установлено, что обработка при напряжении 300 В в течение 20 мин на порядок снижает высотные параметры шероховатости Ra и Rz. Проведены трибологические испытания в режиме сухого трения по схеме «вал–колодка» при нагрузке 10 Н.

Ключевые слова: плазменно-электролитное полирование, селективное лазерное плавление, титановый сплав Ti6Al4V, шероховатость, износостойкость.

А possibility of using plasma electrolytic polishing as a technology for post-processing of additively manufactured alloy products is shown, which ensures a change in the surface microrelief as a result of anodic dissolution and the action of pulsed spark discharges, removal of unmelted powder particles adhesively bound to the substrate from the surface, a decrease in its roughness and an accompanying increase in wear resistance. Polishing was carried out under conditions effectively shown for treatment products made of titanium alloys obtained by the traditional method. An aqueous solution at a temperature of 80 °C based on ammonium fluoride with the addition of citric acid and pyrocatechol as complexing agents was used as an electrolyte. It was found that treatment at a voltage of 300 V for 20 min reduces the height roughness parameters Ra and Rz by an order of magnitude. Tribological tests were conducted in the dry friction mode using the "shaft-bushing" scheme under a load of 10 N. It was shown that at a sliding speed of the sample on a counter body made of hardened tool steel of 1.555 m/s per 1000 m of friction path, there is a decrease in weight wear by 1.8 and 1.9 times, and the friction coefficient by 10 and 42%, respectively. Improvement of antifriction characteristics is ensured after polishing for 15 and 20 min by the formation of a self-reproducing stable microrelief with high load-bearing capacity of a rough profile under friction, with the leading role of the oxidative wear mechanism.

Keywords: plasma electrolytic polishing, selective laser melting, Ti6Al4V titanium alloy, roughness, wear resistance.

Скачать полнотекстовый PDF. 1 скачиваний

Menu

Том 61 (2025), Номер 5, стр. 1-10

Электролитно-плазменное полирование изделий из титанового сплава Ti6Al4V аддитивного производства

Аннотация