ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский горный университет», Санкт-Петербург, Россия:

В. В. Максаров, декан механико-машиностроительного факультета, заведующий кафедрой машиностроения, докт. техн. наук, профессор, эл. почта: maks78.54@mail.ru
А. И. Кексин, доцент кафедры машиностроения, канд. техн. наук
Р. А. Щеглова, аспирант кафедры машиностроения

Эстонский университет естественных наук, Тарту, Эстония:

Ю. Ольт, профессор кафедры, докт. техн. наук

Широкое распространение в качестве материалов со специальными физико-механическими свойствами, из которых изготавливают изделия для нефтегазодобывающей промышленности, тепловой и атомной энергетики, судостроения и т. д., получили коррозионно-стойкие стали. Однако возникающие сложности при производстве изделий с резьбовыми поверхностями из данного вида материала не всегда позволяют формировать требуемую шероховатость, более того, функционирование режущего инструмента в таких условиях сопровождается ускоренным износом. Представлены исследования, направленные на повышение качества изготовления внутренней резьбы в изделиях из коррозионно-стойких сталей, в частности марки 08Х18Н10Т, которые предлагают осуществлять комплексно: проводить предварительную обработку поверхностей метчиков композиционным порошком Fe + TiC в постоянном магнитном поле; при обработке внутренней резьбы учитывать состояние поверхностей метчиков, различно влияющих на шероховатость нарезанной резьбы; оценку шероховатости нарезанной резьбы проводить по шести высотным параметрам предварительно обработанными метчиками. Проведенные исследования и предложенные практические рекомендации по повышению качества нарезания резьбы в изделиях из коррозионно-стойкой стали марки 08Х18Н10Т метчиками, у которых поверхности предварительно обработаны композиционным порошком Fe + TiC в магнитном поле, позволяют снизить шероховатость нарезанной резьбы по всем шести высотным параметрам с исходных значений на 42–71 % в зависимости от контролируемого параметра.

Исследование выполнено за счет субсидии по государственному заданию в области научной деятельности на 2021 г. № FSRW-2020-0014.

1. Суслов А. Г., Федоров В. П., Горленко О. А. и др. Технологическое обеспечение и повышение эксплуатационных свойств деталей и их соединений. — М. : Машиностроение, 2006. — 448 с.
2. Pryakhin E. I., Sharapova D. M. Understanding the structure and properties of the heat aff ected zone in welds and model specimens of high-strength low-alloy steels after simulated heat cycles // CIS Iron and Steel Review. 2020. Vol. 19. P. 60–65.
3. Pryakhin E. I., Sharapova D. M. Repair ability of low-alloyed steel strength of K70 (X90) class // Key Engineering Materials. 2020. No. 836. P. 131–135.
4. Ровердер М. Коррозия — больше, чем ржавое железо // Черные металлы. 2018. № 6. С. 36, 37.
5. Фишер Х. Р. Сталь — основа надежных решений в технике будущего // Черные металлы. 2016. № 8. С. 68–70.
6. Шлямнев А. П., Свистунова Т. В., Лапшина О. Б., Сорокина Н. А., Маторин В. И. и др. Коррозионностойкие, жаростойкие и высокопрочные стали и сплавы : справочник. — М. : Интермет Инжиниринг, 2000. — 232 с.
7. Березовская В. В., Березовский А. В. Коррозионно-стойкие стали и сплавы : учебное пособие. — Екатеринбург : Уральский федеральный университет, 2019. — 244 с.
8. Подураев В. Н. Резание труднообрабатываемых материалов. — М. : Высшая школа, 1974. — 587 с.
9. Гуревич Я. Л., Горохов М. В., Захаров В. И., Земина Н. Л., Пленина О. А. и др. Режимы резания труднообрабатываемых материалов : справочник. — 2-е изд., перераб. и доп. — М. : Машиностроение, 1986. — 240 с.
10. Древаль А. Е., Литвиненко А. В. Формирование отказов метчиков // Наука и образование. 2012. № 3. С. 1–11.
11. Ярославцев В. М. Нарезание резьб метчиками с предварительным пластическим деформированием материала срезаемого слоя // Наука и образование. 2013. № 3. С. 1–8.
12. Федоров С. К., Федорова Л. В., Иванова Ю. С., Воронина М. В., Садовников А. В. и др. Повышение долговечности переводников и бурильных труб электромеханической обработкой // Записки Горного института. 2018. Т. 233. С. 539–546.
13. Федорова Л. В., Иванова Ю. С., Воронина М. В. Повышение надежности резьбовых соединений электромеханической обработкой // Записки Горного института. 2017. Т. 226. С. 456–461.
14. Ямников А. С. Прогрессивные технологии резьбонарезания : учебное пособие. — Тула : Изд-во Тульского государственного университета, 2013. — 293 с.
15. Baron Y. M. Finishing, improvement of wearing and hardening using magnetic field. — Saint-Petersburg : Create Space Independent Publishing Platform, 2008. — 328 p.
16. Denkena B., Köhler J., Schindler A. Behavior of the magnetic abrasive tool for cutting edge preparation of cemented carbide end mills // Production Engineering. 2014. No. 8. P. 627–633.
17. Maiboroda V., Tarhan D., Dzhulii D., Slobodianiuk I. Features of magnetoabrasive machining of taps // Acta Mechanica et Automatica. 2020. Vol. 14. No. 1. 7 p.
18. Vahdati M., Rasouli S. A. Study of magnetic abrasive finishing on freeform surface // Transactions of the Institute of metal finishing. 2016. No. 94. P. 294–302.
19. Yamaguchi H., Srivastava A. K., Tan M., Hashimoto F. Magnetic abrasive finishing of cutting tools for high-speed machining of titanium alloys // CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology. 2014. Vol. 7, Iss. 4. P. 299–304.
20. Jain V. K., Jayswal S. C., Dixit P. M. Modeling and simulation of surface roughness in magnetic abrasive fi nishing using non-uniform surface profiles // Materials and Manufacturing Processes. 2007. Vol. 22. P. 256–270.
21. Rodriguez C. J. Cutting edge preparation of precision cutting tools by applying micro-abrasive jet machining and brushing. — Kassel : Kassel university press GmbH, 2009. — 205 c.
22. Yin S., Shinmura T. Vertical vibration-assisted magnetic abrasive finishing and deburring for magnesium alloy // International Journal of Machine Tools and Manufacture. 2004. Vol. 44, No. 12–13. P. 1297–1303.
23. Maksarov V. V., Keksin A. I. Technology of magnetic-abrasive finishing of geometrically-complex products // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2018. No. 4. P. 42–45.
24. Акулович Л. М., Сергеев Л. Е. Технология и оборудование магнитноабразивной обработки металлических поверхностей различного профиля. — Минск : Белорусский государственный аграрный технический университет, 2013. — 372 с.
25. Табенкин А. Н., Тарасов С. Б., Степанов С. Н. Шероховатость, волнистость, профиль. Международный опыт / под ред. канд. техн. наук Н. А. Табачниковой. — СПб. : Издательство Политехнического университета, 2007. — 136 с.