Отправить статью по E-mail ПЕРЕНОС ПРОДУКТОВ ИЗНОСА АБРАЗИВНОГО МАТЕРИАЛА ПРИ ЦАРАПАНИИ И ШЛИФОВАНИИ ТИТАНА
- Авторы: Носенко В.А.1, Кузнецов С.П.1, Сердюков Н.Д.1, Харламов В.О.1
-
Учреждения:
- Волжский политехнический институт (филиал) ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет»
- Выпуск: № 2 (2025)
- Страницы: 30-39
- Раздел: Технологии механической обработки заготовок
- URL: https://bakhtiniada.ru/2223-4608/article/view/283437
- DOI: https://doi.org/10.30987/2223-4608-2025-2-30-39
- ID: 283437
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Внедренные продукты износа абразивного инструмента на поверхности ответственных изделий из титановых сплавов являются критическим дефектом, способным значимо снижать срок службы узла из-за интенсивного абразивного износа контактирующих поверхностей и образования усталостных трещин. На примере резания единичным зерном показано, что в результате микроскалывания абразивного материала уменьшается перенос
металла на контактирующие поверхности зерна и происходит внедрение продуктов износа в обрабатываемую
поверхность. При шлифовании инструментами из сверхтвердых материалов возможность контроля и управления данным процессом методом рентгеноспектрального анализа ограничена в результате значительной погрешности определения малых концентраций легких элементов. С целью измерения параметров переноса продуктов износа
абразивного материала, предложен способ, основанный на анализе изображений шлифованных поверхностей, полученных в обратно-рассеянных электронах. На основании результатов элементного анализа определен состав продуктов износа и погрешности измерения параметров переноса при шлифовании кругами из карбида кремния и кубическим нитридом бора (КНБ), а именно числа и площади внедренных частиц. Доля внедренных кристаллов абразивных материалов для кругов из карбида кремния – 80 % и для кругов из КНБ – 70 %, в том числе 20 % кристаллы корунда (наполнитель).
металла на контактирующие поверхности зерна и происходит внедрение продуктов износа в обрабатываемую
поверхность. При шлифовании инструментами из сверхтвердых материалов возможность контроля и управления данным процессом методом рентгеноспектрального анализа ограничена в результате значительной погрешности определения малых концентраций легких элементов. С целью измерения параметров переноса продуктов износа
абразивного материала, предложен способ, основанный на анализе изображений шлифованных поверхностей, полученных в обратно-рассеянных электронах. На основании результатов элементного анализа определен состав продуктов износа и погрешности измерения параметров переноса при шлифовании кругами из карбида кремния и кубическим нитридом бора (КНБ), а именно числа и площади внедренных частиц. Доля внедренных кристаллов абразивных материалов для кругов из карбида кремния – 80 % и для кругов из КНБ – 70 %, в том числе 20 % кристаллы корунда (наполнитель).
Ключевые слова
Об авторах
Владимир Андреевич Носенко
Волжский политехнический институт (филиал) ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет»доктор технических наук
Семен Павлович Кузнецов
Волжский политехнический институт (филиал) ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет»
ORCID iD: 0000-0002-6924-3380
Никита Денисович Сердюков
Волжский политехнический институт (филиал) ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет»
Email: serdyukov-nikita@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9026-9016
Технология и оборудование машиностроительных производств, аспирант технических наук 2017
Валентин Олегович Харламов
Волжский политехнический институт (филиал) ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет»
ORCID iD: 0000-0002-5039-4592
Список литературы
- Справочник технолога / Суслов А.Г., Безъязычный В.Ф., Базров Б.М. [и др.]; общ. ред.Суслов А. Г. М.: Инновационное машиностроение, 2019. 799 с.: ил. ISBN 978-5-907104-23-5.
- Malkin S. Grinding Technology: Theory and Applications of Machining with Abrasives, Ellis Horwood Limited, Chichester, UK, 1989. 275 p. ISBN 0-85312-756-5
-
Ichida Y. Formation Mechanism of Grain Cutting Edges in Micro Dressing of Polycrystalline cBN Grinding Wheels // Key Engineering Materials. 2012. Vol. 523. P. 137–142. doi: 10.4028/
- Zhao Z., Fu Y, Xu J., Zhang Z. Behavior and quantitative characterization of CBN wheel wear in highspeed grinding of nickel-based superalloy // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2016. Vol. 87. P. 3545–3555. doi: 10.1007/s00170-016-8686-1
- Лобанов Д. В., Секлетина Л.С., Янюшкин А.Р. Комбинированная электроалмазная обработка алмазными кругами на металлической связке // Актуальные проблемы в машиностроении. 2019. Т. 6, № 1 – 4. С. 110–116. EDN XCMUJX.
- Ghosh A., Chattopadhyay A.K. On grit-failure of an indigenously developed single layer brazed CBN wheel // Industrial Diamond Review. 2007. Vol. 67. P. 59–64.
- Zhu Y., Ding W., Rao Z., Zhao Z. Self-sharpening ability of monolayer brazed polycrystalline CBN grinding wheel during high-speed grinding // Ceramics International. 2019. Vol. 45. P. 24078–24089. doi: 10.1016/j.ceramint.2019.08.115
- Huang, X., LI H.N., Rao Z., Ding W. Fracture behavior and self-sharpening mechanisms of polycrystalline cubic boron nitride in grinding based on cohesive element method // Chinese Journal of Aeronautics. 2018. Vol. 32. P. 2727–2742. doi: 10.1016/j.cja.2018.11.004
- Mohan R, Ramachandran D. A review of self-sharpening mechanisms of fixed abrasive tools // International Journal of Mechanical Engineering and Technology. 2019. Vol. 10. P. 965–974.
- Effects of abrasive material and hardness of grinding wheel on rail grinding behaviors / R.X. Wang, K. Zhou, J.Y. Yang, H. Ding, W. Wang, J. Guo, Q.Y. Liu // Wear. 2020. DOI:203332. 10.1016/j.wear.2020.203332.
- Boud F., Carpenter C., Folkes J., Shipway P. Abrasive waterjet cutting of a titanium alloy: The influence of abrasive morphology and mechanical properties on workpiece grit embedment and cut quality // Journal of Materials Processing Technology - J MATER PROCESS TECHNOL. 2010. Vol. 210. P. 2197–2205. doi: 10.1016/j.jmatprotec.2010.08.006.
- Носенко В.А., Фетисов А.В., Сердюков Н.Д. Морфология и химический состав поверхности титанового сплава после шлифования кругом из карбида кремния // Наукоёмкие технологии в машиностроении. 2019. № 12 (102). C. 22–28.
- Носенко В.А., Фетисов А.В., Носенко С.В., Харламов В.О. Интенсивность контактного взаимодействия и перенос материалов при шлифовании и микроцарапании тугоплавких металлов // Наукоёмкие технологии в машиностроении. 2017. № 10 (76). C. 9–18.
- Xu X., Yu Y., Huang H. Mechanisms of abrasive wear in the grinding of titanium (TC4) and nickel (K417) alloys // Wear. 2003. Vol. 255. P. 1421–1426. DOI:
- Аналитическая просвечивающая электронная микроскопия / Синдо Д., Оикава Т. М.: Техносфера, 2006. 256 с. ISBN: 5-94836-064-4.
- Пат. 2768518 РФ, МПК G01N 19/08 [и др.] Способ определения степени шаржирования металлических поверхностей абразивными зернами из сверхтвердых абразивных материалов / В.А. Носенко, С.П. Кузнецов, Н.Д. Сердюков; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2022.
- Носенко В.А., Белухин Р.А., Фетисов А.В., Морозова Л.К. Испытательный комплекс на базе прецизионного профилешлифовального станка с ЧПУ CHEVALIER модели SMART-B1224 III // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2016. № 5 (184). – С. 35-39. EDN: VYWZTN.
- Носенко В.А., Носенко С.В., Авилов А.В., Бахмат В.И. Рентгеноспектральный микроанализ поверхности карбида кремния после микроцарапания титана // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение. 2015. Т. 15, № 1. С. 69–79. EDN TGRQLF.
- Волков Г.Н., Гаршин А.П. Сравнительные показатели абразивных порошков из кубического нитрида бора // Новые огнеупоры. 2020. №8. С. 31–40. ISSN 1683-4518 https://doi.org/10.17073/1683-4518-2020-8-31-40.
- Sun X., Yu T., Chen Y., Zhang C., Ma Z. Effect of cobalt on properties of vitrified bond and vitrified cubic boron nitride composites, // Ceramics International. 2019. Vol. 46. P. 5337–5343. doi: 10.1016/j.ceramint.2019.10.286.
Дополнительные файлы
