Металлообработка № 2 за 2012 год

Обработка материалов резанием

Никифоров И. П., Мальцев П. Н. Исследование условий для образования стружки при шлифовании на основе номограмм
Показано разнообразие габитуса абразивных зерен. Даны детальные определения передней и задней поверхностей абразивного зерна, а также линии режущей кромки. Показано влияние геометрии абразивного зерна на процессы, происходящие в зоне резания. Разработаны номограммы, позволяющие определить конечное явление фрикционного взаимодействия абразивного зерна с обрабатываемой поверхностью.
Ключевые слова: габитус, передний угол, радиус округления режущей кромки, резание, шлифование.

Nikiforov I. P., Mal’zev P. N. The research of conditions for the formation of chips in grinding based on the nomogram
The diversity of habitus of abrasive grains is shown. Detailed definitions of the front and rear surfaces of the abrasive grain and cutting edge lines are gave. Influence the geometry of the abrasive grain on the processes occurring in the cutting zone is shown. Nomogram for determining the final effect of frictional interaction between the abrasive grain with the work surface are developed.
Keywords: habitus, tool rake, cutting edge radius, cutting, grinding.

Максаров В. В., Ольт Ю. Теория и практика моделирования и управления в области прогнозирования динамических свойств технологических систем
Предлагается метод, позволяющий надежно управлять процессом резания труднообрабатываемых материалов при создании предварительного локального физического воздействия, создающего по определенным законам локальную структурную метастабильность на внешней поверхности срезаемого слоя обрабатываемого материала. Теоретические и экспериментальные исследования показали возможность управления процессом резания и обеспечения прогнозирования динамической стабилизации при обработке высокоточных изделий, что открывает возможности дальнейшего совершенствования технологии обработки в широком диапазоне материалов и режимов резания.
Ключевые слова: динамическая стабилизация, локальное физическое воздействие, моделирование, прогнозирование, процесс резания, структурная метастабильность, управление.

Maksarov V. V., Olt Yu. The theory and practice of the modeling and operating at the sphere of forecasting of dynamic qualities of the technological systems
Following method allowing effectively to control the cutting process of hard-to-cut materials through implementing local preliminary physical action which helps to create local structural metastability on the outer layer that belongs to the processed material. Theoretical and experimental researches showed possibility to control the cutting process and to predict the dynamic stabilization while processing high-precision products. That provides the possibilities for further technological improvement for metal working operation at the wide range of materials and cutting parameters.
Key words: dynamic stabilization, local physical influence, modeling, forecasting, cutting process, structural metastability, control.

Электрофизические и электрохимические методы обработки

Архипов В. Е., Лондарский А. Ф., Москвитин Г. В., Мельшанов А. Ф., Пугачев М. С. Нанесение медных покрытий на сталь газодинамическим напылением
В статье исследованы основные закономерности влияния технологических параметров напыления на свойства меди. Показано, что твердость покрытия меди существенно зависит от температуры напыления, расхода порошка, расстояния от сопла до поверхности, скорости перемещения и времени и может достигать 1300 МПа. Прочность сцепления нанесенного на сталь покрытия меди зависит от подготовки поверхности и температуры напыления и может иметь значение до 50 МПа. Механическая обработка покрытия меди позволяет повысить адгезию в 1,5 раза. В целом полученные результаты позволяют оценить метод (холодного) газодинамического напыления как весьма перспективный способ формирования поверхностей трения.
Ключевые слова: адгезия меди, газодинамическое напыление, медное покрытие, твердая латунь, твердость меди.

Arhipov V. E., Londarsky A. F., Moskvitin G. V., Melshanov A. F., Pugachev M. S. Drawing of copper coverages on a steel gasdynamic the spraying
The paper presents the basic regularity of agency of technological arguments of a spraying on properties of a coverage of cuprum. It is displayed that hardness of a coverage of cuprum essentially depends on tempe­rature of a spraying, the charge of a dust, spacing interval from a nozzle to a surface and velocity of its migration and as a time and can attain 1200–1300 MPa. Cohesive resistance of the coverage of cuprum plotted on a steel depends on preparation of a surface and temperature of a spraying and can matter to 50 MPa. Machining of a coverage of cuprum allows to raise adhesion in 1,5 times. As a whole, the gained effects allow to size up a method (cold) gas-dynamic sprayings as rather perspective for shaping of friction surfaces.
Key words: adhesion сopper, gas-dynamic coating, сopper coating, hard brass, hardness сopper.

Донцов М. Г., Невский О. И., Балмасов А. В., Кузьмичева Е. В. Электрохимическое и химическое полирование титановых сплавов
В работе рассмотрено влияние фазовых пленок и поверхностных слоев, образованных из продуктов растворения, на динамику процессов электрохимического и химического полирования титановых сплавов. Структурно-чувствительными методами определены электрофизические характеристики фазовых пленок, формируемых в процессе растворения: сопротивление ионному переносу, емкостные составляющие, полупроводниковые характеристики. Показано, что на характеристики пленки и параметры процесса растворения, которые взаимосвязаны, оказывают влияние состав и концентрация компонентов электролита, объемная и поверхностная температура. Сделан вывод о сходном характере химического и электрохимического полирования титана. Приведены оптимальные режимы химического полирования деталей из титана ВТ1–0.
Ключевые слова: титановый сплав, химическое полирование, электрохимическая обработка.

Dontsov M. G., Nevsky O. I., Balmasov A. V., Kuzmicheva Е. V. Electrochemical and chemical polishing of titanium alloys
In work influence of phase films and the blankets formed of dissolution products on dynamics of electrochemical and chemical polishing processes of titanium alloys is considered. Structurally sensitive methods define electrophysical characteristics of the phase films formed in the course of dissolution: resistance to ionic carrying over, capacitor components, semi-conductor characteristics. It is shown that the structure and concentration of electrolyte components, volume and superficial temperature influence on characteristics of a film and parameters of dissolution process which are interconnected. The conclusion is drawn on similar character of chemical and electrochemical polishing of the titan. Optimum modes of chemical polishing of details from titan ВТ1–0 are resulted.
Keywords: titanium alloy, electrochemical processing, chemical polishing.

Коротких М. Т., Ушомирская Л. А. Особенности применения плазменного нагрева при обработке труднообрабатываемых материалов резанием
В статье рассмотрены целесообразные схемы плазменно-механической обработки при точении и фрезеровании труднообрабатываемых материалов. Приведены сведения о возможности управления зоной нагрева за счет перемещения плазменной дуги в переменном магнитном поле. Рассмотрены особенности плазменного нагрева, структурно-фазовые превращения в срезаемом слое материала заготовки, обеспечивающие существенное повышение производительности обработки резанием. Указана достижимая возможность повышения производительности при обработке ряда материалов резанием.
Ключевые слова: обработка резанием, плазменно-механическая обработка плазменный нагрев, производительность, структурно-фазовые превращения, труднообрабатываемые материалы.

Korotkich M. T., Ushomirskaya L. A. Characteristics of plasma heating in handling cutting hard materials
The article considers reasonable scheme of plasma-mechanical treatment when turning and milling of hard materials, the information about the possibility of control zone heating due to the movement of the plasma arc in an alternating magnetic field, peculiarities of plasma heating, structural and phase transformations in a cutting layer of workpiece material, providing a significant performance improvement cutting. This article indicates the possibility of achievable performance in the processing of materials cutting.
Key words: machining, plasma machining, plasma heating, productivity, structural phase transitions, hard materials.

Новые материалы и технологии производства

Леонтьев Л. Б., Шапкин Н. П., Леонтьев А. Л., Токликишвили А. Г. Исследование влияния параметров формирования металлокерамических покрытий на триботехнические свойства сопряжения
В работе приведены результаты исследований влияния параметров режима модифицирования покрытия гальванического хрома минеральными и органо-минеральными материалами на триботехнические характеристики сопряжения. Показана высокая эффективность применения минералов и органоминералов для получения износостойких покрытий на поверхностях трения деталей. Модифицирование поверхности трения после хромирования минералами и органоминералами приводит к уменьшению коэффициента трения и скорости изнашивания трибосопряжения. Нанесение композиционного покрытия на оптимальном режиме позволяется также уменьшить скорость изнашивания покрытия и сопряженной детали из стали ХВГ в 6 раз.
Ключевые слова: минералы, модифицирование, оптимизация, режим, скорость изнашивания.

Leontyev L. B., Shapkin N. P., Leontyev A. L., Toklikishvili A. G. Investigation of the effect of process parameters forming cermet coating on the tribological properties of the friction unit
This paper presents the results of studies on the effect the profile modification differentiation galvanic coating of chromium and organo-mineral materials in the tribological characteristics of the interface. The high efficiency of the use of minerals and organo-mineral materials for wear-resistant coatings on the friction surfaces of parts is presented. Modification of the friction surface after chromium plating with minerals and organo-mineral materials reduces the friction coefficient and wear rate friction units. Application of the composite coating on an optimal mode also allows you to reduce the wear rate of coating and adjoint parts made of steel Cr-W-Mn 6 times.
Keywords: minerals, modification, optimization, mode, wear rate.

Горленко А. О., Шупиков И. Л., Тополянский П. А., Тополянский А. П. Модификация рабочих поверхностей деталей нанесением упрочняющего нанопокрытия
Приведена сущность модификации поверхностей изнашиваемых деталей путем осаждения нанопокрытия системы Si-O-C-N с использованием технологии финишного плазменного упрочнения (ФПУ). Процесс основан на применении плазменной струи, при атмосферном давлении истекающей из плазмотрона постоянного тока, дополненного малогабаритным реактором. Приведен пример выбора режима нанесения покрытия по параметрам наноиндентирования. Даны результаты исследования физико-механических и триботехнических характеристик нанопокрытия системы Si-O-C-N, которые обосновывают повышение эксплуатационной стойкости упрочненных изделий. Приведены практические примеры использования технологии ФПУ.
Ключевые слова: износостойкое нанопокрытие, модификация, наноиндентирование, триботехнические испытания, финишное плазменное упрочнение.

Gorlenko A. O., Shupikov I. l., Topolyanskij P. A. Topolyanskij A. P. Surface modification by application of special protective nanocoatings
The essence, main characteristics and distinguishing features of wearing parts surfaces modification by means of nano-coating deposition using the technology of finish plasma hardening are presented (FPH). The process involves the plasma flowing under atmospheric pressure from the DC plasmatron equipped with a small-size reactor. The example how to select the coating deposition mode according to nanoindentation parameters is provided. The work includes the results yielded by the study of Si-O-C-N system physical and mechanical and tribotechnical characteristics of nano-coating which ensure increased service durability of hardened items. Practical examples of FPH technology application are given.
Key words: wear-resistant nanocoating, modification, nanoindentation, tribological tests,.finish plasma strengthening.

Хмелевская В. Б., Мосейко Е. С., Черненко В. И. Исследование наноструктурного покрытия для повышения эффективности работы деталей валопровода
Приведены экспериментальные данные анализа образцов с покрытием и без покрытия испытанные на коррозионную стойкость, триботехнические характеристики, кавитационные свойства. Целью работы является исследование упрочненных поверхностей методом плазменного напыления с ультразвуковой обработкой.
Ключевые слова: валопровод, коррозия, плазменный процесс, триботехнические свойства, структура покрытия, ультразвук.

Hmelevskaya V. B. Moseyko E. S., Tchernenko W. I. Researches of the put coverings for hardening ship rowing shaft
Experimental data for the analysis of samples of coated and uncoated tested for corrosion resistance, tribological characteristics, cavitation properties are presenred. The aim is to study the surface hardening method plazmennog deposition with ultrasonic treatment.
Key words: shaft line, corrosion, plasma process, covering structure, tribotechnical properties, ultrasound.

Обработка материалов давлением

Ефимов М. В., Станков Ю. Н., Марков О. Е. Ковка крупных валов без применения осадки слитка
Представлено исследование технологического процесса ковки крупных прокатных валков с осадкой и без осадки слитков. Описано его воздействие при протяжке слитков. Обеспечить равномерное распределение деформаций, достаточных для получения заданной проработки, возможно за счет протяжки выпуклыми бойками укороченных слитков. Применение специальных бойков и термоскоростные условия ковки обеспечили получение заданных механических свойств поковки и положительные результаты по ультразвуковому контролю. Полученное технологическое решение дает возможность расширить номенклатуру поковок ответственного назначения. В результате примерно на 25 % повысилась производительность процесса ковки крупных валов, количество нагревов снизилось с 8 до 6.
Ключевые слова: валки, выпуклые бойки, гидравлический пресс, ковка, кузнечная осадка, заготовка, литая структура, напряженно-деформированное состояние, поковки высокого качества, слиток.

Efimov M. V., Stankov Yu. N., Markov O. E. Forging of large rolls without upsetting of the ingot
The study of the technological process of forging large rolls with a upsetting and without upsetting ingots is presented. Its influence during the ingot drawing is described. A uniform distribution of strain sufficient to produce a given elaboration is possible by broaching convex dies shortened ingots. The use of special dies and thermal conditions of forging ensured that the specified mechanical properties of forgings and the positive results of ultrasonic testing. The resulting technology solution makes it possible to extend the range of forgings an important application. As a result, approximately 25 % improved performance of the forging process of large rolls, the amount of heating from below with 8 to 6.
Key words: shafts, convex dies, hydraulic press, open die forging, upset forging, work pieces, cast structure, stress-strain state, high quality forgings, ingot.

Новое в металлургии

Калицев В. А., Щербаков А. И., Евгенов А. Г., Мосолов А. Н., Исходжанова И. В. Технологические особенности производства элинварных сплавов 36НКВХБТЮ-ВИ и 37НКВТЮ-ВИ
Освещены технологические особенности производства железоникелевых элинварных сплавов, предназначенных для упруго-чувствительных элементов, силовых пружин, деталей конструкционного назначения. Исследованы способы раскисления и микролегирования сплавов в вакуумной индукционной печи, условия образования наиболее трудноудаляемых включений — нитридов титана, особенности получения полуфабрикатов, обеспечивающие нормированную чистоту по неметаллическим включениям не более 1 балла. Исследовано влияние указанных факторов на образование дефекта типа волосовина. Предложены технологические способы по снижению волосовин в прутках элинварных сплавов.
Ключевые слова: волосовины, полуфабрикаты, технология выплавки, элинварный сплав.

Kalitsev V. A., Cherbakov A. I., Evgenov A. G., Mosolov A. N., Ishodjanova I. V. Technological features of production of elinvar alloys 36NKVHBTYu-VI and 37NKVTYu-VI
The technological features of productions of iron-nickel elinvar alloys for the elastic-sensitive elements, the power springs and parts for constructional purposes were shown. Methods for deoxidation and microalloying the alloys in vacuum induction furnace, conditions of forming the most hardly extracting inclusions – titanium nitride and features of the semi-product preparation provided normalize purity on non-metals inclusions not more than 1 point were investigated.The influence of mentioned factors on the formation of microflaw defect was studied. The technological methods for microflaw defect in bars from elinvar alloys were proposed.
Key words: check crack, semi-finished, smelting technology, elinvar alloy.