.png)
.png)
Послать статью по эл. почте 
Влияние рельефа поверхности на напряженно-деформированное состояние основных структурных элементов si3n4-керамики при установившемся теплообмене
https://doi.org/10.17073/1683-4518-2018-6-50-54
Аннотация
Выявлены закономерности влияния рельефа поверхности и тепловой нагрузки на температуру и интенсивность напряжений основных структурных компонентов нитридной керамики, расположенных в ее поверхностном слое. Предложено использовать эти закономерности для формирования конструкторско-технологической базы данных проектирования и изготовления керамических деталей и инструментов.
Об авторах
В. B. КузинРоссия
Доктор технических наук
М. Ю. Фёдоров
Россия
Кандидат технических наук
Ю. А. Мельник
Россия
Кандидат физико-математических наук
Список литературы
1. Эванс, А. Г. Конструкционная керамика ; пер. с англ. / А. Г. Эванс, Т. Г. Лэнгдон. ― М. : Металлургия, 1980. ― 256 с.
2. Гаршин, А. П. Керамика для машиностроения / А. П. Гаршин, В. М. Гропянов, Г. П. Зайцев [и др.]. ― М. : Научтехлитиздат, 2003. ― 384 с.
3. Кузин, В. В. Инструментальное обеспечение высокоскоростной обработки резанием / В. В. Кузин, С. Ю. Федоров, М. Ю. Федоров [и др.] // Вестник машиностроения. ― 2005. ― № 9. ― С. 46‒50. [Kuzin, V. V. Tooling for high-speed cutting / V. V. Kuzin, S. I. Dos'ко, V. F. Popov [et al.] / Russian Engineering Research. ― 2005. ― Vol. 25, № 9. ― Р. 20‒25.
4. Матренин, С. В. Техническая керамика : учебное пособие / С. В. Матренин, А. И. Слосман. ― Томск : Изд-во ТПУ, 2004. ― 75 с.
5. Fahrenholtz, W. G. Ultra-high temperature ceramics: materials for extreme environments / W. G. Fahrenholtz, G. E. Hilmas // Scripta Mater. ― 2017. ― Vol. 129. ― P. 94‒99.
6. Wang, R. Characterization models for thermal shock resistance and fracture strength of ultra-high temperature ceramics at hightemperatures / R. Wang, W. Li // Theoretical and Applied Fracture Mechanics. ― 2017. ― Vol. 90. ― P. 1‒13.
7. Savino, R. Aero-thermo-chemical characterization of ultra-high-temperature ceramics for aerospace applications / R. Savino, L. Criscuolo, G. D. D. Martino [et al.] // J. Europ. Ceram. Soc. ― 2018. ― Vol. 38. ― P. 2937‒2953.
8. Jiménez, C. Joining of ceramic matrix composites to high temperature ceramics for thermal protection systems / C. Jiménez, K. Mergia, M. Lagos [et al.] // J. Europ. Ceram. Soc. ― 2016. ― Vol. 36. ― P. 443‒449.
9. Moshtaghioun, B. M. High-temperature deformation of fully-dense fine-grained boron carbide ceramics: Experimental facts and modeling / B. M. Moshtaghioun, D. G. García, A. D. Rodríguez // Materials & Design. ― 2015. ― Vol. 88. ― P. 287‒293.
10. Li, Dingyu. Thermal shock resistance of ultra-high temperature ceramics including the effects of thermal environment and external constraints / Dingyu Li, Weiguo Li, Wenbo Zhang [et al.] // Materials & Design. ― 2012. ― Vol. 37. ― P. 211‒214.
11. Boniecki, M. Fracture toughness, strength and creep of transparent ceramics at high temperature / M. Boniecki, Z. Librant, A. Wajler [et al.] // Ceram. Int. ― 2012. ― Vol. 38. ― P. 4517‒4524.
12. Monteverde, F. Processing and properties of ultrahigh temperature ceramics for space applications / F. Monteverde, A. Bellosi, L. Scatteia // Mater. Sci. Eng. ― 2008. ― Vol. 485. ― P. 415‒421.
13. Кузин, В. В. Контактные процессы при резании керамическими инструментами / В. В. Кузин, С. Ю. Федоров, М. Ю. Федоров // Вестник МГТУ «Станкин». ― 2010. ― № 4. ― С. 85‒94.
14. Панин, В. Е. Эффект поверхностного слоя в деформируемом твердом теле / В. Е. Панин, А. В. Панин // Физическая мезомеханика. ― 2018. ― Т. 8, № 5. ― С. 87‒95.
15. Кузин, В. В. Роль теплового фактора в механизме износа керамических инструментов. Часть 1. Макроуровень / В. В. Кузин, С. Н. Григорьев, М. А. Волосова // Трение и износ. ― 2014. ― № 6. ― С. 728‒734. [Kuzin, V. V. The role of the thermal factor in the wear mechanism of ceramic tools : part 1. Мacrolevel / V. V. Kuzin, S. N. Grigoriev, M. A. Volosova // Journal of Friction and Wear. ― 2014. ― Vol. 35, № 6. ― Р. 505‒510.]
16. Кузин, В. В. Роль теплового фактора в механизме износа керамических инструментов. Часть 2. Микроуровень / В. В. Кузин, С. Н. Григорьев, М. Ю. Федоров // Трение и износ. ― 2015. ― № 1. ― С. 50‒55. [Kuzin, V. V. Role of the thermal factor in the wear mechanism of ceramic tools. Part 2: Microlevel / V. V. Kuzin, S. N. Grigoriev, M. Yu. Fedorov // Journal of Friction and Wear. ― 2015. ― Vol. 36, № 1. ― Р. 40‒44.]
17. Кузин, В. В. Влияние теплового потока на неоднородность напряжений в поверхности оксидной керамики с развитым рельефом / В. В. Кузин, С. Н. Григорьев, М. Р. Портной // Новые огнеупоры. ― 2015. ― № 6. ― С. 66‒68. [Kuzin, V. V. The influence of heat flow on the nonuniformity of the stresses in the surface of oxide ceramic with fully developed relief / V. V. Kuzin, S. N. Grigor’ev, M. R. Portnoi // Refract. Indust. Ceram. ― 2015. ― Vol. 56, № 3. ― Р. 314‒317.]
18. Портной, М. Р. Влияние асимметричного теплового потока на неоднородность напряжений в поверхности элементов структуры оксидной керамики при глухой заделке сферического зерна / М. Р. Портной, В. В. Кузин // Вестник МГТУ «Станкин». ― 2016. ― № 2. ― С. 21‒26.
19. Кузин, В. В. Неоднородность напряжений в поверхности элементов структуры оксидной керамики под действием симметричного теплового потока при глухой заделке сферического зерна / В. В. Кузин, М. Р. Портной, М. Ю. Федоров // Вестник МГТУ «Станкин». ― 2015. ― № 1 (32). ― С. 27‒33.
20. Кузин, В. В. Влияние эксплуатационных нагрузок на локальные напряжения в волоке из оксида циркония / В. В. Кузин, С. Н. Григорьев, В. Н. Ермолин // Вестник машиностроения. ― 2014. ― № 4. ― С. 79‒83.
21. Kuzin, V. Modelling of influence of intensive heat flow on stress inhomogeneity in ceramic system TiC‒Y2O3‒ Si3N4 / V. Kuzin, М. Fedorov, P. Dašić, M. Portnoy // Applied Mechanics and Materials. ― 2015. ― Vol. 806. ― Р. 99‒103.
22. Кузин, В. В. Микроструктурная модель керамической режущей пластины / В. В. Кузин // Вестник машиностроения. ― 2011. ― № 5. ― С. 72‒76. [Kuzin, V. V. Microstructural model of ceramic cutting plate / V. V. Kuzin // Russian Engineering Research. ― 2011. ― Vol. 31, № 5. ― Р. 479‒483.]
23. Кузин, В. В. Математическая модель напряженнодеформированного состояния керамической режущей пластины / В. В. Кузин, В. И. Мяченков // Вестник машиностроения. ― 2011. ― № 10. ― С.75‒80. [Kuzin, V. V. Stress-strain state of ceramic cutting plate / V. V. Kuzin, V. I. Myachenkov // Russian Engineering Research. ― 2011. ― Vol. 31, № 10. ― Р. 994‒1000.]
24. Кузин, В. В. Методологический подход к повышению работоспособности керамических инструментов / В. В. Кузин // Вестник машиностроения. ― 2006. ― № 9. ― С. 87, 88.
25. Кузин, В. В. Взаимосвязь режимов алмазного шлифования с состоянием поверхности Si3N4керамики / В. В. Кузин, С. Ю. Фёдоров, С. Н. Григорьев // Новые огнеупоры. ― 2017. ― № 1. ― С. 67‒70. [Kuzin, V. V. Correlation of diamond grinding regimes with Si3N4-ceramic surface quality / V. V. Kuzin, S. Yu. Fedorov, S. N. Grigor’ev // Refract. Indust. Ceram. ― 2017. ― Vol. 58, № 1. ― P. 78‒81.]
26. Кузин, В. В. Проектирование технологических процессов изготовления деталей из Si3N4-керамики с учетом требуемой дефектности кромок / В. В. Кузин, С. Ю. Фёдоров, С. Н. Григорьев // Новые огнеупоры. ― 2017. ― № 9. ― С. 65‒68. [Kuzin, V. V. Production process planning for preparing Si3N4-ceramic objects taking account of edge defectiveness / V. V. Kuzin, S. Yu. Fedorov, S. N. Grigor’ev // Refract. Indust. Ceram. ― 2018. ― Vol. 58, № 4. ― Р. 562‒565.]
27. Кузин, В. В. Инструменты с керамическими режущими пластинами / В. В. Кузин. ― М. : Янус-К, 2006. ― 160 с.
28. Григорьев, С. Н. Автоматизированная система термопрочностных расчетов керамических режущих пластин / С. Н. Григорьев, В. И. Мяченков, В. В. Кузин // Вестник машиностроения. ― 2011. ― № 11. ― С. 26‒31. [Grigor’ev, S. N. Automated thermal-strength calculations of ceramic cutting plates / S. N. Grigor’ev, V. I. Myachenkov, V. V. Kuzin // Russian Engineering Research. ― 2011. ― Vol. 31, № 11. ― Р. 1060‒1066.].
29. Kuzin, V. Method of investigation of the stress-strain state of surface layer of machine elements from a sintered nonuniform material / V. Kuzin, S. Grigoriev // Applied Mechanics and Materials. ― 2014. ― Vol. 486. ― P. 32‒35.
30. Kuzin, V. Applications of multi-level method of stress-strain state analysis in ceramic tools design / V. Kuzin, S. Grigoriev, М. Fedorov // Applied Mechanics and Materials. ― 2016. ― Vol. 827. ― Р. 173‒176.
Дополнительные файлы
Для цитирования: Кузин В.B., Фёдоров М.Ю., Мельник Ю.А. Влияние рельефа поверхности на напряженно-деформированное состояние основных структурных элементов si3n4-керамики при установившемся теплообмене. Новые огнеупоры. 2018;(6):50-54. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2018-6-50-54
For citation: Kuzin V.V., Fedorov M.Y., Mel'nik Y.A. The surface relief pattern influence on the strain-stress state of the Si3N4-ceramics' basic structure elements under the steady-state heat transfer. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2018;(6):50-54. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2018-6-50-54
Обратные ссылки
- Обратные ссылки не определены.