.png)
.png)
Послать статью по эл. почте 
Открытый доступ
Только для подписчиков
Влияние лазерной модификации поверхностного слоя Al2O3‒TiC-керамики на надежность резцов в стационарных условиях эксплуатации
https://doi.org/10.17073/1683-4518-2022-8-53-58
Аннотация
Установлено позитивное влияние импульсной лазерной модификации поверхности Al2O3-TiC-керамики на надежность резцов, оснащенных режущими пластинами, при точении закаленной стали ШХ15. Наибольший эффект зафиксирован на начальном этапе эксплуатации керамических инструментов, что связано с увеличением твердости и сопротивляемости росту трещин модифицированного поверхностного слоя керамики.
Об авторах
В. В. КузинРоссия
Доктор технических наук.
Москва
С. Н. Григорьев
Россия
Доктор технических наук.
Москва
С. Ю. Федоров
Россия
Кандидат технических наук.
Москва
М. A. Волосова
Россия
Кандидат технических наук.
Москва
Список литературы
1. Агте, К. Минералокерамические режущие материалы / К. Агте, P. Колерманн, Э. Хеймел. — М. : Машгиз, 1962. — 192 с.
2. Бакунов, В. С. Керамика из высокоогнеупорных окислов / В. С. Бакунов, В. Л. Балкевич, А. С. Власов [и др.]. — М. : Металлургия, 1977. — 304 с.
3. Vigneau, J. Re1iabi1ity of ceramic cutting tools / J. Vigneau, P. Bordel, R. Geslot // CIRP Annals. — 1988. — Vol. 37, № 1. — P. 101-104.
4. Chen, Zhaoqiang. Crack hea1ing and strength recovery of А12Оз/Т1С/Т1Б2 ceramic too1 materia1s / Zhaoqiang Chen, Lianggang Ji, Niansheng Guo [et a1.] // IJRMHM. ― 2020. ― Vol. 87. ― Article № 105167.
5. Cui, Xiaobin. Reliability analysis of ceramic cutting too1s in continuous and interrupted hard turning / Xiaobin Cui, Feng Jiao, Pingmei Ming [et a1.] // Ceram. Int. — 2017. — Vol. 43, № 13. — P. 10109-10122.
6. Xu, Weiwei. Reliability prediction of a microwave sintered Si3N4-based composite ceramic tool / Weiwei Xu, Zengbin Yin, Juntang Yuan [et al.] // Ceram. Int. — 2021. — Vol. 47, № 12. — P. 16737-16745.
7. Kuzin, V. Designing of detai1s taking into account degradation of structural ceramics at exploitation / V. Kuzin, S. Grigoriev, M. Volosova [et al.] // Аррl. Mech. Mater. — 2015. — Vols. 752-753. — Р. 268-271.
8. Кузин, В. В. Проектирование концевых керамических фрез для инновационных технологических процессов с учетом их напряженно-деформированного состояния. Выбор керамики. Часть 1 / В. В. Кузин, С. Н. Григорьев, М. А. Волосова // Новые огнеупоры. — 2018. — № 10. — С. 68-73.
9. Кузин, В. В. Проектирование концевых керамических фрез для инновационных технологических процессов с учетом их напряженно-деформированного состояния. Выбор керамики. Часть 2 / В. В. Кузин, С. Н. Григорьев // Новые огнеупоры. — 2019. — № 4. — С. 65-69.
10. Кузин, В. В. Проектирование концевых керамических фрез для инновационных технологических процессов с учетом их напряженно-деформированного состояния. Выбор керамики. Часть 3 / В. В. Кузин, С. Н. Григорьев // Новые огнеупоры. — 2019. — № 6. — С. 46-49.
11. Wang, Dong. Optimization of sintering parameters for fabrication of Al2O3/TiN/TiC micro-nano-composite ceramic tool material based on microstructure evolution simulation / Dong Wang, Yifan Bai, Chao Xue [et al.] // Ceram. Int. — 2021. — Vol. 47, № 4. — P. 5776-5785.
12. Кузин, В. В. Искровое плазменное спекание заготовок А12О3-керамики для мелкоразмерных концевых фрез / В. В. Кузин, С. Н. Григорьев, С. Ю. Федоров [и др.] // Новые огнеупоры. — 2018. — № 11. — С. 64-68.
13. Wang, Xuchao. Glutting performance and wear mechanisms of the graphene-reinforced Al2O3‒WC‒TiC composite ceramic tool in turning hardened 40Сг steel / Xuchao Wang, Jun Zhao, Yili Gan [et al.] // Ceram. Int. — 2022. — Vol. 48, № 10. — P. 13695-13705.
14. Yin,Zengbin. Cutting performance and life prediction of an Аl2О3/ТiС micro-nano-composite ceramic tool when machining austenitic stainless steel / Zengbin Yin, Chuanzhen Huang, Juntang Yuan [et al.] // Ceram. Int. — 2015. — Vo1. 41, № 5, рart B. — P. 7059-7065.
15. Zhao, Jun. Cutting performance and failure mechanisms of an Al2O3/WC/TiC micro-nano-composite ceramic tool / Jun Zhao, Xunliang Yuan, Yonghui Zhou // Int. J. Refract. Metals Hard Mater. — 2010. — Vol. 28, № 3. — P. 330-337.
16. Cui, Enzhao. Determination of microstructure and mechanical properties of graphene reinforced Al2O3‒Ti(C, N) ceramic composites / Enzhao Cui, Jun Zhao, Xuchao Wang // Ceram. Int. — 2019. — Vol. 45, № 16. — P. 20593-20599.
17. Grzesik, W. Wear development on wiper l2O3‒TiC mixed ceramic tools in hard machining of high strength steel / W. Grzesik // Wear. — 2009. — Vo1. 266, № 9/10. — P. 1021-1028.
18. Yin, Zengbin. Friction and wear behaviors of Al2O3/ TiC micro-nano-composite ceramic sliding against metals and hard materials / Zengbin Yin, Juntang Yuan, Chuanzhen Huang [et al.] // Ceram. Int. — 2016. — Vol. 42, № 1, part B. — P. 1982-1989.
19. Kuzin, V. V. Study of high-speed cutting with ceramic tools / V. V. Kuzin // Russ. Engin. Res. — 2004. — Vol. 24, № 3. — Р. 40-46.
20. Camuşcu, N. Effect of cutting speed on the performance of Al2O3 based ceramic tools in turning nodular cast iron / N. Camuşcu // Mater. Des. — 2006. — Vol. 27, № 10. — P. 997-1006.
21. Vereschaka, A. S. Improving the efficiency of the cutting tool made of ceramic when machining hardened steel by applying nano-dispersed multi-layered coatings / A. S. Vereschaka, S. N. Grigoriev, V. P. Tabakov [et al.] // Key Eng. Mater. — 2013. — Vol. 581. — P. 68-73.
22. 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.
23. Vereschaka, A. A. Improvement in reliability of ceramic cutting tool using a damping system and nano-structured multi-layered composite coatings / A. A. Vereschaka, A. D. Batako, A. A. Krapostin [et al.] // Procedia CIRP. — 2017. — Vol. 63. — P. 563-568.
24. Liu, Changxia. Fracture behaviour, microstructure, and performance of various layered-structured Al2O3-TiC-WC-Co composites / Changxia Liu, Junlong Sun, Chao Wang [et al.] // Ceram. Int. — 2021. — Vol. 47, № 14. — P. 19766-19753.
25. Kuzin, Valery V. A new generation of ceramic tools / Valery V. Kuzin, Sergey N. Grigor'ev, David R. Burton [et al.] // Proceedings of the 10th International Conference on Manufacturing Research — ICMR 2012. — 2012. — Р. 523-528.
26. Oliveira, V. Excimer laser ablation of Al2O3-TiC ceramics: laser induced modifications of surface topography and structure / V. Oliveira, R. Vilar, O. Conde // Appl. Surf. Sci. — 1998. — Vol. 127-129. — P. 831-836.
27. Nagpal, Jayesh. A brief review on various effects of surface texturing using lasers on the tool inserts / Jayesh Nagpal, Ramakant Rana, Roop Lal [et al.] / Materials Today : Proceedings. — 2022. — Vol. 56, part 6. — P. 3803-3812.
28. Ihlemann, J. Nanosecond and femtosecond excimerlaser ablation of oxide ceramics / J. Ihlemann, A. Scholl, H. Schmidt [et al.] // Appl. Phys. A. — 1995. — Vol. 60. — Р. 411-417.
29. Perrie, W. Femtosecond laser micro-structuring of alumina ceramic / W. Perrie, A. Rushton, M. Gill [et al.] // Appl. Surf. Sci. — 2005. — Vol. 248, № 1-4. — P. 213-217.
Дополнительные файлы
Для цитирования: Кузин В.В., Григорьев С.Н., Федоров С.Ю., Волосова М.A. Влияние лазерной модификации поверхностного слоя Al2O3‒TiC-керамики на надежность резцов в стационарных условиях эксплуатации. Новые огнеупоры. 2022;(8):53-58. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2022-8-53-58
For citation: Kuzin V.V., Grigor'ev S.N., Fedorov S.Y., Volosova M.A. Influence of laser modification of the surface layer of Al2O3‒TiC ceramics on the reliability of cutters in stationary operating conditions. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2022;(8):53-58. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2022-8-53-58
Обратные ссылки
- Обратные ссылки не определены.