Трансформация напряженного состояния поверхностного слоя нитридной керамики при изменении толщины TiC-покрытия. Вариант нагружения ― сосредоточенная силова нагрузка


https://doi.org/10.17073/1683-4518-2016-8-59-65

Полный текст:




Аннотация

Изучено влияние толщины покрытия из карбида титана на трансформацию напряженного состояния поверхностного слоя Si3N4‒TiC‒Y2O3-керамики под действием сосредоточенной силы. Установлено, что увеличение толщины TiC-покрытия приводит к уменьшению напряжений σ11, σ22, σ12 и интенсивности напряжений σi в поверхностном слое нитридной керамики.

Об авторах

В. В. Кузин
ФГБОУ ВО «Московский государственный технологический университет «Станкин»
Россия
д.т.н.


М. Ю. Фёдоров
ФГБОУ ВО «Московский государственный технологический университет «Станкин»
Россия
к. т. н.


Список литературы

1. Вержанский, А. П. Износостойкость конструкционной керамики в горном оборудовании / А. П. Вержанский, М. С. Островский, Н. Б. Шубина // Горный информационноаналитический бюллетень. ― 2011. ― Т. 3, № 12. ― С. 340‒348.

2. Zhao, Z. Y. Near net forming of metalceramic parts by plasma spraying / Z. Y. Zhao, L. Wang, J. C. Fang, W. J. Xu // Key Engineering Materials. ― 2005 ― Vol. 280‒283. ― Р. 1815‒1818.

3. Кузин, В. В. Эффективное применение высокоплотной керамики для изготовления режущих и деформирующих инструментов / В. В. Кузин // Новые огнеупоры. ― 2010. ― № 12. ― С. 13‒19. Kuzin, V. V. Effective use of high density ceramic for manufacture of cutting and working tools / V. V. Kuzin // Refractories and Industrial Ceramics. ― 2010. ― Vol. 51, № 6. ― Р. 421‒426.

4. Volosova, M. A. New approach to study and research of causes of operational characteristics disturbance for ceramic tool materials / M. A. Volosova, N. Y. Cherkasova, P. Y. Peretyagin [et al.] // Materials Science Forum. ― 2015. ― Vol. 834. ― Р. 35‒39.

5. Grigoriev, S. Cutting ceramic materials: influence of abrasive machining and coating deposition on the performance potential / S. Grigoriev, M. Volosova, Y. Melnik [et al.] // Advanced Materials Research. ― 2014. ― Vol. 1025/1026. ― Р. 317‒324.

6. Grigoriev, S. High-strength ceramic cutting tools with multipurpose coatings for highly effective processing of tempered steel / S. Grigoriev, M. Volosova, A. A. Vereschaka [et al.] // Advanced Materials Research. ― 2015. ― Vol. 1064. ― Р. 148‒153.

7. Uhlmann, E. Development and application of coated ceramic cutting tools / E. Uhlmann, T. Hühns, S. Richarz [et al.] // Advances in Science and Technology. ― 2006. ― Vol. 45. ― Р. 1155‒1162.

8. Pakuła, D. Structure and properties of the Si3N4 nitride ceramics with hard wear resistant coatings /D. Pakuła, L. A. Dobrzański, K. Gołombek [et al.] // J.Materials Processing Technology. ― 2004. ― Vol. 157/158. ― P. 388‒393.

9. Souza, J. V. C. Turning of compacted graphite iron using commercial TiN coated Si3N4 under dry machining conditions / J. V. C Souza, M. C. A. Nono, M. V. Ribeiro [et al.] // Materials Science Forum. ― 2008. ― Vol. 591‒593. ― P. 604‒609.

10. Long, Y. Cutting performance and wear mechanism of Ti‒Al‒N/Al‒Cr‒O coated silicon nitride ceramic cutting inserts / Y. Long, J. Zeng, W. Shanghua // Ceramics International.― 2014. ― Vol. 40, № 7. ― Part A. ― Р. 9615‒9620.

11. Vereschaka, А. А. Control of temperature in cutting zone in machining of alloyed case-hardened steels by applying a ceramic tool with wear-resistant coatings / A. A. Vereschaka, J. Prilukova, A. S. Vereschaka [et al.] // Materials Science Forum. ― 2016 ― Vol. 857. ― Р. 199‒205.

12. Qin, J. Continuous and varied depth-of-cut turning of gray cast iron by using uncoated and TiN/Al2O3 coated silicon nitride-based ceramic tools / J. Qin, Ying. L, Junjie. Z, Shanghua. W // Ceramics International. ― 2014. ― Vol. 40, № 8 ― Part A. ― Р. 12245‒12251.

13. Григорьев, С. Н. Напряженно-деформированное состояние инструментов из нитридной керамики с покрытием / С. Н. Григорьев, В. В. Кузин, М. А. Волосова //Вестник машиностроения. ― 2012. ― № 6. ― С. 64‒69. Grigor'ev, S. N. Stress-strain state of a coated nitride-ceramic tool / S. N. Grigor'ev, V. V. Kuzin, M. A. Volosova // Russian Engineering Research. ― 2012. ― Vol. 32, № 7/8. ― Р. 561‒566.

14. Кузин, В. В. Влияние покрытия TiC на напряженнодеформированное состояние пластины из высокоплотной нитридной керамики в условиях нестационарной термоупругости / В. В. Кузин, С. Н. Григорьев, М. А. Волосова // Новые огнеупоры. ― 2013. ― № 9. ― С. 52‒57. Kuzin, V. V. Effect of a TiC coating on the stressstrain state of a plate of a high-density nitride ceramic under nonsteady thermoelastic conditions / V. V. Kuzin, S. N. Grigor’ev, M. A. Volosova // Refractories and Industrial Ceramics. ― 2014. ― Vol. 54, № 5. ― Р. 376‒380.

15. Волосова, М. А. Влияние покрытия из нитрида титана на структурную неоднородность напряжений в оксидно-карбидной керамике. Часть 2. Действует сосредоточенная сила / М. А. Волосова, С. Н. Григорьев, В. В. Кузин // Новые огнеупоры. ― 2014. ― № 10. ― С. 77‒82. Volosova, M. A. Effect of titaium nitride coatings on stress structural inhomogeneity in oxide-carbide ceramic. Part 2. Concentrated force action / M. A. Volosova, S. N. Grigor’ev, V. V. Kuzin // Refractories and Industrial Ceramics. ― 2015. ― Vol. 55, № 5. ― Р. 487‒491.

16. Волосова, М. А. Влияние покрытия из нитрида титана на структурную неоднородность напряжений в оксидно-карбидной керамике. Часть 3. Действует распределенная силовая нагрузка / М. А. Волосова, С. Н. Григорьев, В. В. Кузин // Новые огнеупоры. ― 2014. ― № 12. ― С. 35‒40. Volosova, M. A. Effect of titanium nitride coating on stress structural inhomogeneity in oxide-carbide ceramic. Part 3. Action of distributed force load / M. A. Volosova, S. N. Grigor’ev, V. V. Kuzin // Refractories and Industrial Ceramics. ― 2015. ― Vol. 55, № 6. ― Р. 565‒569.

17. Волосова, М. А. Влияние покрытия из нитрида титана на структурную неоднородность напряжений в оксидно-карбидной керамике. Часть 4. Действует тепловой поток / М. А. Волосова, С. Н. Григорьев, В. В. Кузин // Новые огнеупоры. ― 2015. ― № 2. ― С. 47‒52. Volosova, M. A. Effect of titanium nitride coating on stress structural inhomogeneity in oxide-carbide ceramic. Part 4. Action of heat flow / M. A. Volosova, S. N. Grigor’ev, V. V. Kuzin // Refractories and Industrial Ceramics. ― 2015. ― Vol. 56, № 1. ― Р. 91‒96.

18. Волосова, М. А. Влияние покрытия из нитрида титана на структурную неоднородность напряжений в оксидно-карбидной керамике. Часть 5. Действует комбинированная нагрузка / М. А. Волосова, С. Н. Григорьев, В. В. Кузин // Новые огнеупоры. ― 2015. ― № 4. ― С. 49‒53. Volosova, M. A. Effect of titanium nitride coating on stress structural inhomogeneity in oxide-carbide ceramic. Part 5. A combined load operates / M. A. Volosova, S. N. Grigor’ev, V. V. Kuzin // Refractories and Industrial Ceramics. ― 2015. ― Vol. 56, № 2. ― Р. 197‒200.

19. Кузин, В. В. Основные закономерности влияния толщины покрытия на напряженно-деформированное состояние поверхностного слоя керамики / В. В. Кузин, М. А. Волосова // Упрочняющие технологии и покрытия. ― 2015. ― № 6. ― С. 12‒17.

20. Волосова, М. А. Влияние покрытия из нитрида титана на структурную неоднородность напряжений в оксидно-карбидной керамике. Часть 1. Методика исследования / М. А. Волосова, С. Н. Григорьев, В. В. Кузин // Новые огнеупоры. ― 2014. ― № 8. ― С. 28‒31. Volosova, M. A. Effect of titanium nitride coatings on stress structural inhomogeneity in oxide-carbide ceramic. Part 1. Research procedure / M. A. Volosova, S. N. Grigor’ev, V. V. Kuzin // Refractories and Industrial Ceramics. ― 2014. ― Vol. 55, № 4. ― Р. 338‒340.

21. 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.

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. 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., Фёдоров М.Ю. Трансформация напряженного состояния поверхностного слоя нитридной керамики при изменении толщины TiC-покрытия. Вариант нагружения ― сосредоточенная силова нагрузка. Новые огнеупоры. 2016;(8):59-65. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2016-8-59-65

For citation: Kuzin V.V., Fedorov M.Y. The stress condition transformation in the nitride ceramics surface layer when the thickness of the TiC-coating changes. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2016;(8):59-65. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2016-8-59-65

Просмотров: 896

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


ISSN 1683-4518 (Print)