Износоустойчивые комплексы инструментального назначения для эксплуатации в условиях повышенной теплосиловой нагрузки

DOI: 10.34759/vst-2022-3-222-230

Авторы

Мигранов М. Ш.^*, Шехтман С. Р.^**, Сухова Н. А.^***, Гусев А. С.^****

ФГБОУ ВО «Московский государственный технологический университет «Станкин», 127994, г. Москва, Вадковский пер., д.1

*e-mail: migmars@mail.ru
**e-mail: shex@inbox.ru
***e-mail: nad_suhova@mail.ru
****e-mail: gusev.angrey@bk.ru

Аннотация

Представлены результаты теоретико-экспериментальных исследований температурно-силовых условий и интенсивности характерного износа режущего инструмента при использовании современных износоустойчивых комплексов лезвийной обработки резанием хромоникелевых сплавов. Определены основные направления уменьшения интенсивности износа лезвийных режущих инструментов. Приведены результаты оценки влияния осажденных износостойких покрытий на обрабатываемость хромоникелевых сплавов. Представлены натурные эксперименты по оценке прочности адгезионных связей. Показано, что использование в условиях повышенной теплосиловой нагрузки контактной зоны при обработке резанием хромоникелевых сплавов износоустойчивых комплексов инструментального назначения повышает повысить период стойкости в два раза.

Ключевые слова:

износоустойчивые комплексы, наноструктурированные покрытия, температура и силы резания, изнашивание режущего инструмента, термо-ЭДС, прочность адгезионных связей

Библиографический список

1. Григорьев С.Н. Методы повышения стойкости режущего инструмента. — М.: Машиностроение, 2009. — 368 с.

2. Мигранов М.Ш. Повышение износостойкости инструментов на основе интенсификации процессов адаптации поверхностей трения при резании металлов. — Уфа: Гилем, 2011. — 232 с.

3. Волосова М.А., Гречишников В.А., Пивкин П.М. и др. Режущий инструмент из инновационных керамических материалов: изготовление и применение. — М.: МГТУ Станкин, 2020. — 104 с.

4. Верещака А.А., Григорьев С.Н. Теоретическое обоснование выбора рациональной архитектуры и элементного состава многослойно-композиционных износостойких покрытий. — М.: МГТУ Станкин, 2020. — 141 с.

5. Табаков В.П. Формирование износостойких ионно-плазменных покрытий режущего инструмента. — М.: Машиностроение, 2008. — 311 с.

6. Шустер Л.Ш. Адгезионное взаимодействие твердых металлических тел. – Уфа: Гилем, 1999. – 199 с.

7. Курочкин А.В. Оптимизация архитектуры многослойных износостойких наноструктурированных покрытий // Труды МАИ. 2013. № 68. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=41998

8. Грубый С.В. Имитационное моделирование процессов резания и изнашивания инструмента // Вестник машиностроения. 2007. № 7. С. 38-42.

9. Шулов В.А., Быценко О.А., Теряев Д.А. Получение нанокристаллических эрозионно-коррозионно-стойких покрытий, содержащих МАХ-фазу, на поверхности деталей из титановых сплавов // Вестник Московского авиационного института. 2010. Т. 17. № 3. С. 168-177.

10. Гершман И.С. Разработка износостойких материалов с помощью методов неравновесной термодинамики на примере скользящих контактов: Дисс. ... докт. техн. наук. – М: ВНИИЖТ, 2006. – 234 с.

11. Кузин В.В., Григорьев С.Н., Волосова М.А. Влияние покрытия TiC на напряженно-деформированное состояние пластины из высокоплотной нитридной керамики в условиях нестационарной термоупругости // Новые огнеупоры. 2013. № 9. С. 52-57.

12. Vereschaka A.S., Grigoriev S.N., Tabakov V.P. et al. Improving the efficiency of the cutting tool made of ceramic when machining hardened steel by applying nano-dispersed multi-layered coatings // Key Engineering Materials. 2014. Vol. 581, pp. 68-73. DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.581.68

13. Fominski V.Yu., Grigoriev S.N., Celis J.P. et al. Structure and mechanical properties of W–Se–C/diamond-like carbon and W–Se/diamond-like carbon bi-layer coatings prepared by pulsed laser deposition // Thin Solid Films. 2012. Vol. 520. No. 21, pp. 6476-6483. DOI: 10.1016/j.tsf.2012.06.085

14. Sobol’ O.V., Andreev A.A., Grigoriev S.N. et al. Physical Characteristics, Structure and Stress State of Vacuum-Arc Tin Coating, Deposition on the Substrate when Applying High-Voltage Pulse During the Deposition // Problems of Atomic Science and Technology. 2011. No. 4, pp. 174-177.

15. Гурин В.Д., Григорьев С.Н., Алешин С.В., Семенов В.А. Исследование силовых параметров при фрезеровании концевыми фрезами для диагностирования их состояния // Вестник машиностроения. 2005. № 9. С. 19-22.

16. Suhova N.A., Shekhtman S.R., Migranov M.S. Synthesis of nanostructured composite coatings in arc discharge plasma // Lecture Notes in Mechanical Engineering, 2019, pp. 1393–1399.

17. Блинков И.В., Волхонский А.О. Мультислойные наноструктурные покрытия для режущего инструмента. – Кишинев: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2012. – 124 с.

18. Liu M.-J., Zhang M., Zhang X.-F. et al. Transport and deposition behaviors of vapor coating materials in plasma spray-physical vapor deposition // Applied Surface Science. 2019. Vol. 486, pp. 80-92. DOI: 10.1016/j.apsusc.2019.04.224

19. Vereschaka A., Grigoriev S., Milovich F. et al. Investigation of tribological and functional properties of Cr,Mo-(Cr,Mo)N-(Cr,Mo,Al)N multilayer composite coating // Tribology International. 2021. Vol. 155: 106804. DOI: 10.1016/j.triboint.2020.106804

20. Мигранов М.Ш., Мигранов А.М., Минигалеев С.М., Шехтман С.Р. Трибологические свойства многослойных покрытий для режущего инструмента // Трение и износ. 2018. Т. 39. № 3. с. 304–309.