.png)
.png)
Послать статью по эл. почте 
Комбинированный анализ напряженно-деформированного состояния поверхностного слоя шлифованной Si3N4‒TiC-керамики
https://doi.org/10.17073/1683-4518-2021-2-60-66
Аннотация
Установлены основные закономерности напряженного состояния поверхностного слоя шлифованной Si3N4‒TiC-керамики под действием комбинированной нагрузки. Выявлена специфика формирования структурной неоднородности напряжений и микроструктурных концентраторов напряжений, приводящих к изменению структуры керамики за счет образования несплошностей.
Об авторах
В. В. КузинРоссия
д. т. н.
Москва
С. Н. Григорьев
Россия
д. т. н.
Москва
М. А. Волосова
Россия
к. т. н.
Москва
Список литературы
1. Lengauer, M. Silicon nitride tools for the hot rolling of high-alloyed steel and superalloy wires ― сrack growth and lifetime prediction / M. Lengauer, R. Danzer / J. Eur. Ceram. Soc. ― 2008. ― Vol. 28. ― Р. 2289‒2298.
2. Grigoriev, S. N. Prospects for tools with ceramic cutting plates in modern metal working / S. N. Grigoriev, V. V. Kuzin // Glass and Ceramics. ― 2011. ― Vol. 68, № 7/8. ― Р. 253‒257.
3. Григорьев, С. Н. Перспективы применения инструментов с керамическими режущими пластинами в современной металлообработке / С. Н. Григорьев, В. В. Кузин // Стекло и керамика. ― 2011. ― № 8. ― С. 17‒22.
4. Khadera, Iyas. Characterization of a silicon nitride ceramic material for ceramic springs / Iyas Khadera, Christof Koplin, Christian Schröder [et al.] // J. Eur. Ceram. Soc. ― 2020. ― Vol. 40, № 10. ― P. 3541‒3554.
5. Kuzin, V. V. Increasing the operational stability of nitride-ceramic cutters by optimizing their grinding conditions / V. V. Kuzin // Russian Engineering Research. ― 2003. ― Vol. 23. ― № 12. ― Р. 32‒36.
6. Кузин, В. В. Повышение эксплуатационной стабильности режущих инструментов из нитридной керамики за счет оптимизации условий их заточки / В. В. Кузин // Вестник машиностроения. ― 2003. ― № 12. ― С. 41‒45.
7. Zhao, Bin. High temperature tribological properties of silicon nitride in dry sliding contact against Inconel 718 heated by laser / Bin Zhao, Iyas Khaderb. Rahul Raga [et al.] // Wear. ― 2019. ― Vol. 434/435. ― 203000.
8. Kuzin, V. V. Tribological aspect in technological assurance of ceramic component quality / V. V. Kuzin, S. Yu. Fedorov, S. N. Grigor’ev // Refract. Ind. Ceram. ― 2019. ― Vol. 60, № 3. ― Р. 280‒283.
9. Кузин, В. В. Трибологический аспект в технологическом обеспечении качества керамических деталей / В. В. Кузин, С. Ю. Федоров, С. Н. Григорьев // Новые огнеупоры. ― 2019. ― № 5. ― С. 122‒126.
10. Liu, Ning. Tribochemical aspects of silicon nitride ceramic sliding against stainless steel under the lubrication of seawater / Ning Liu, Jianzhang Wang, Beibei Chen [et al.] // Tribology International. ― 2013. ― Vol. 61. ― P. 205‒213.
11. Kuzin, V. V. The role of the thermal factor in the wear mechanism of ceramic tools : Рart 1. Macrolevel / V. V. Kuzin, S. N. Grigoriev, M. A. Volosova // Journal of Friction and Wear. ― 2014. ― Vol. 35, № 6. ― Р. 505‒510.
12. 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.
13. 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.
14. 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.
15. Harrer, Walter. Influence of surface defects on the biaxial strength of a silicon nitride ceramic ― increase of strength by crack healing / Walter Harrer, Robert Danzer, R. Morrell // J. Eur. Ceram. Soc. ― 2012. ― Vol. 32, № 1. ― P. 27‒35.
16. Lu, Tao. Fabrication of high thermal conductivity silicon nitride ceramics by pressureless sintering with MgO and Y2O3 as sintering additives / Tao Lu, Tun Wang, Yingfei Jia [et al.] // Ceram. Int. ― 2020. ― Vol. 46, № 17. ― P. 27175‒27183.
17. Kuzin, V. V. Technological aspects of diamond grinding of the nitride ceramics / V. V. Kuzin // Russ. Eng. Res. ― 2004. ― Vol. 24, № 1. ― Р. 23‒28. Кузин, В. В. Технологические особенности алмазного шлифования деталей из нитридной керамики / В. В. Кузин // Вестник машиностроения. ― 2004. ― № 1. ― С. 37‒41.
18. Bao, Y. Strength degradation and lifetime prediction of HP-Si3N4/TiC under static load at 1200 °C / Y. Bao, Z. Jin, L. Sun // Mater. Lett. ― 2000. ― Vol. 45, № 1. ― P. 27‒31.
19. Maniette, Y. Fracture toughness and crack bridging of a silicon nitride ceramic / Y. Maniette, M. Inagaki, M. Sakai // J. Eur. Ceram. Soc. ― 1991. ― Vol. 7, № 4. ― P. 255‒263.
20. Westman, Anna-Karin. Interaction of encapsulation glass and silicon nitride ceramic during HIPing / AnnaKarin Westman, Hans T. Larker // J. Eur. Ceram. Soc. ― 1999. ― Vol. 19, № 16. ― P. 2739‒2746.
21. Kuzin, V. V. Correlation of diamond grinding regimes with Si3N4-ceramic surface quality / V. V. Kuzin, S. Yu. Fedorov, S. N. Grigor’ev // Refract. Ind. Ceram. ― 2017. ― Vol. 58, № 1. ― P. 78‒81.
22. Кузин, В. В. Взаимосвязь режимов алмазного шлифования с состоянием поверхности Si3N4- керамики / В. В. Кузин, С. Ю. Фёдоров, С. Н. Григорьев // Новые огнеупоры. ― 2017. ― № 1. ― С. 67‒70.
23. 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. Ind. Ceram. ― 2018. ― Vol. 58, № 5. ― Р. 562‒565.
24. 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.
25. Kuzin, V. A model of forming the surface layer of ceramic parts based on silicon nitride in the grinding process / V. Kuzin // Key Eng. Mater. Precision Machining. ― 2012. ― Vol. 496. ― Р. 127‒131.
26. Sun, Jian. Analysis of surface morphology and roughness on Si3N4 ceramic grinding / Jian Sun, Yuhou Wu, Peng Zhou [et al.] // Academic Journal of Manufacturing Engineering. ― 2018. ― Vol. 16, № 3. ― Р. 20‒28.
27. Kuzin, V. Effect of thermal loading on stresses in defective surface layer of ceramics / V. Kuzin, S. Grigoriev, M. Portnoy // Applied Mechanics and Materials. ― 2016. ― Vol. 827. ― Р. 189‒192.
28. Kuzin, V. V. Evaluation of ceramic tool reliability with a limited number of tests based on established wear criteria / V. V. Kuzin, S. N. Grigor’ev, S. Yu. Fedorov // Refract. Ind. Ceram. ― 2018. ― Vol. 59, № 4. ― Р. 386‒390.
29. Кузин, В. В. Оценка надежности керамических инструментов при ограниченном объеме испытаний на стойкость на основе установленных критериев износа / В. В. Кузин, С. Н. Григорьев, С. Ю. Федоров // Новые огнеупоры. ― 2018. ― № 7. ― С. 66‒70.
30. Kuzin, V. V. Microstructural model of the surface layer of ceramics after diamond grinding taking into account its real structure and the conditions of contact interaction with elastic body / V. V. Kuzin, S. N. Grigor’ev, M. A. Volosova // Refract. Ind. Ceram. ― 2020. ― Vol. 61, № 3. ― P. 303‒308.
31. Кузин, В. В. Микроструктурная модель поверхностного слоя керамики после алмазного шлифования, учитывающая его реальную структуру и условия контактного взаимодействия с упругим телом / В. В. Кузин, С. Н. Григорьев, М. А. Волосова // Новые огнеупоры. ― 2020. ― № 5. ― С. 59‒64.
32. Kuzin, V. V. Basic framework for computer-aided engineering of polished ceramic surface layers / V. V. Kuzin, S. N. Grigor’ev, M. A. Volosova // Refract. Ind. Ceram. ― 2020. ― Vol. 61, № 3. ― P. 349‒354.
33. Кузин, В. В. Основы компьютерной инженерии поверхностного слоя шлифованной керамики / В. В. Кузин, С. Н. Григорьев, М. А. Волосова // Новые огнеупоры. ― 2020. ― № 6. ― С. 64‒69.
34. Кузин, В. В. Силовой анализ напряженнодеформированного состояния поверхностного слоя шлифованной Si3N4‒TiC-керамики / В. В. Кузин, С. Н. Григорьев, М. А. Волосова // Новые огнеупоры. ― 2020. ― № 12. ― С. 54‒60.
35. Кузин, В. В. Тепловой анализ напряженнодеформированного состояния поверхностного слоя шлифованной Si3N4‒TiC-керамики / В. В. Кузин, С. Н. Григорьев, М. А. Волосова // Новые огнеупоры. ― 2021. ― № 1. ― С. 61‒68.
36. Kuzin, V. Method of investigation of the stressstrain 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.
Дополнительные файлы
Для цитирования: Кузин В.В., Григорьев С.Н., Волосова М.А. Комбинированный анализ напряженно-деформированного состояния поверхностного слоя шлифованной Si3N4‒TiC-керамики. Новые огнеупоры. 2021;1(2):60-66. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2021-2-60-66
For citation: Kuzin V.V., Grigor’ev S.N., Volosova M.A. Combined analysis of stress-strain state of surface layer of ground Si3N4‒TiC ceramics. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2021;1(2):60-66. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2021-2-60-66
Обратные ссылки
- Обратные ссылки не определены.