.png)
.png)
Послать статью по эл. почте 
Значимость покрытий AlN и TiN для контролируемой трансформации напряженного состояния поверхностного слоя : Si3N4-TiC-керамики в условиях силового нагружения
https://doi.org/10.17073/1683-4518-2022-3-62-68
Аннотация
Проанализирована значимость покрытий AlN и TiN для контролируемой трансформации напряженного состояния поверхностного слоя Si3N4‒TiC-керамики в условиях силового нагружения. Установлено, что покрытие TiN более благоприятно влияет на напряженное состояние структурных элементов керамики, а покрытие AlN ― на напряженное состояние границы между покрытием и керамикой.
Об авторах
В. В. КузинРоссия
Доктор технических наук.
Москва.
С. Н. Григорьев
Россия
Доктор технических наук.
Москва.
М. А. Волосова
Россия
Кандидат технических наук.
Москва.
С. Ю. Федоров
Россия
Кандидат технических наук.
Москва.
Список литературы
1. Kuzin, Valery V. A new generation of ceramic tools / Valery V. Kuzin, Sergey N. Grigor’ev, David R. Burton, Andre D. Botako // Proceedings of the 10th International Conference on Manufacturing Research (ICMR), 2012. ― Р. 523‒528.
2. Lube, Tanja. Indentation crack profiles in silicon nitride / Tanja Lube // J. Eur. Ceram. Soc. ― 2001. ― Vol. 12, № 2. ― Р. 211‒218.
3. Kadin, Yuri. In-situ observation of crack propagation in silicon nitride ceramics / Yuri Kadin, Stefan Strobl, Charlotte Vieillard [et al.] // Procedia Structural Integrity. ― 2017. ― Vol. 7. ― Р. 307‒314.
4. Like, Qiu. Study on toughness mechanism of ceramic cutting tools / Qiu Like, Li Xikun, Qiu Guanming, Ma Weimin // Journal of Rare Earths. ― 2007. ― Vol. 25, № 2. ― Р. 309‒316.
5. Peillon-Cluzel, F. Study of the secondary phase in gas pressure sintered Si3N4 (relation composition-toughness) / F. Peillon-Cluzel, F. Thevenot, T. Epicier // Int. J. Refract. Met. Hard Mater. ― 2001. ― Vol. 19, № 4‒6. ― Р. 419‒424.
6. Guo, Shuqi. Hot-pressed Si3N4 ceramics with Lu2O3 additives: Grain-boundary phase and strength / Shuqi Guo, Naoto Hirosaki, Yoshinobu Yamamoto [et al.] // Mater. Sci. Eng., A. ― 2005. ― Vol. 408, № 1/2. ― Р. 9‒18.
7. Zou, Linhua. The measurement and characterization of the interfacial toughness of Si3N4/BN composites by a three-point bending test / Linhua Zou, Yong Huang, Ruifeng Chen [et al.] // J. Eur. Ceram. Soc. ― 2003. ― Vol. 23, № 11. ― Р. 1987‒1996.
8. Carrapichano, J. M. Tribological behaviour of Si3N4– BN ceramic materials for dry sliding applications / J. M. Carrapichano, J. R. Gomes, Rui F. Silva // Wear. ― 2002. ― Vol. 253, № 9‒10. ― Р. 1070‒1076.
9. Kuzin, V. V. Wear of tools from nitride ceramics when machining nickel-based alloys / V. V. Kuzin, M. A. Volosova, M. Yu. Fedorov // J. Frict. Wear. ― 2013. ― Vol. 34, № 3. ― Р. 199‒203. [Кузин, В. В. Износ инструментов из нитридной керамики при обработке никелевых сплавов / В. В. Кузин, М. А. Волосова, М. Ю. Федоров // Трение и износ. ― 2013. ― Т. 34, № 3. ― С. 265‒271.]
10. Finkeldei, Daniel. End milling of Inconel 718 using solid Si3N4 ceramic cutting tools / Daniel Finkeldei, Marcus Sexauer, Friedrich Bleicher // Procedia CIRP. ― 2019. ― Vol. 81. ― Р. 1131‒1135.
11. Tian, Xianhua. Performance of Si3N4 / (W, Ti) C graded ceramic tool in high-speed turning iron-based superalloys / Xianhua Tian, Jun Zhao, Xinya Wang [et al.] // Ceram. Int. ― 2018. ― Vol. 44, № 13. ― Р. 15579‒15587.
12. Kuzin, V. Tool life and wear mechanism of coated Si3N4 ceramic tools in turning grey cast iron / V. Kuzin, S. Grigoriev // Key Eng. Mater. ― 2014. ― Vol. 581. ― Р. 14‒17.
13. Brovkova, M. B. The main directions for increasing the tool life of a metal cutting tool with modified working parts / M. B. Brovkova, V. V. Martynov, E. S. Pleshakova // Journal of Machinery Manufacture and Reliability. ― 2020. ― Vol. 49, № 2. ― P. 137‒143.
14. Liu, Wei. PVD-CrAlN and TiAlN coated Si3N4 ceramic cutting tools‒1. Microstructure, turning performance and wear mechanism / Wei Liu, Quanquan Chu, Junjie Zeng [et al.] // Ceram. Int. ― 2017. ― Vol. 43, № 12. ― Р. 8999‒9004.
15. Grigoriev, S. The stress-strained state of ceramic tools with coating / S. Grigoriev, V. Kuzin, D. Burton, A. D. Botako // Proceedings of the 37th International MATADOR Conference, 2013. ― P. 181‒184.
16. Liu, Wei. Preparation and properties of TiAlN coatings on silicon nitride ceramic cutting tools / Wei Liu, Quanquan Chu, Rongxuan He [et al.] // Ceram. Int. ― 2018. ― Vol. 44, № 2. ― Р. 2209‒2215.
17. Blugan, G. Si3N4‒TiN based micro-laminates with rising R-curve behavior / G. Blugan, R. Dobedoe, M. Lugovy [et al.] // Composites. Part B: Engineering. ― 2006, ― Vol. 37, № 6. ― Р. 459‒465.
18. Liu, Wei. PVD-CrAlN and TiAlN coated Si3N4 ceramic cutting inserts‒2. High speed face milling performance and wear mechanism study / Wei Liu, Quanquan Chu, Junjie Zeng [et al.] // Ceram. Int. ― 2017. ― Vol. 43, № 12. ― Р. 9488‒9492.
19. Ševeček, Oldřich. Assessment of crack-related problems in layered ceramics using the finite fracture mechanics and coupled stress-energy criterion / Oldřich Ševeček, Michal Kotoul, Dominique Leguillon [et al.] // Procedia Structural Integrity. ― 2016. ― Vol. 2. ― Р. 2014‒2021.
20. Lugovy, M. Apparent fracture toughness of Si3N4-based laminates with residual compressive or tensile stresses in surface layers / M. Lugovy, V. Slyunyayev, N. Orlovskaya [et al.] // Acta Materialia. ― 2005. ― Vol. 53, № 2. ― Р. 289‒296.
21. Sun, X. Computer-aided three-dimensional ceramic product design / X. Sun, X. Yang, B. Song, X. Liu // Computer-Aided Design and Applications. ― 2022. ― Vol. 19, № S3. ― P. 97‒107.
22. 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. [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.]
23. 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. ― Р. 32‒35.
Дополнительные файлы
Для цитирования: Кузин В.В., Григорьев С.Н., Волосова М.А., Федоров С.Ю. Значимость покрытий AlN и TiN для контролируемой трансформации напряженного состояния поверхностного слоя : Si3N4-TiC-керамики в условиях силового нагружения. Новые огнеупоры. 2022;(3):62-68. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2022-3-62-68
For citation: Kuzin V.V., Grigor'ev S.N., Volosova M.A., Fedorov M.Y. Significance of AlN and TiN coatings for controlled transformation of stress state of : Si3N4-TiC ceramics surface layer under force loading conditions. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2022;(3):62-68. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2022-3-62-68
Обратные ссылки
- Обратные ссылки не определены.