ABRASIVE WEAR PRODUCTS TRANSPORT DURING TITANIUM SCRATCHING AND ABRASION

封面

如何引用文章

全文:

详细

Buried abrasive tool wear products on the surface of critical titanium alloy products become a fatal defect that can significantly reduce the service life of the unit due to intense abrasive wear of the contacting surfaces and the formation of fatigue cracks. Using the example of single grain cutting, it is shown that as a result of micro-piercing of an abrasive material, metal transport to the contacting surfaces of the grain decreases and wear products are introduced into the treated surface. When grinding with tools made of superhard materials, the possibility of monitoring and controlling this process by X-ray spectral analysis is limited resulting from a significant error in determining small concentrations of light elements. In order to measure the parameters of the wear products transport of an abrasive material, a method based on the analysis of polished surfaces images obtained in backscattered electrons is proposed. Based on the results of the elemental analysis, the composition of the wear products and the measurement errors of the transfer parameters under grinding with silicon carbide and cubic boron nitride (CBN) wheels, namely the number and area of buried particles, were determined. The share of structured crystals of abrasive materials for silicon carbide wheels is 80% and for CBN disks is 70%, including 20% corundum crystals (filler).

作者简介

Vladimir Nosenko

doctor of technical sciences

Semyon Kuznetsov

Volga Polytechnic Institute (branch) Volgograd State Technical University

ORCID iD: 0000-0002-6924-3380

Nikita Serdyukov

Volga Polytechnic Institute (branch) Volgograd State Technical University

Email: serdyukov-nikita@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9026-9016
Technology and equipment of engineering industries, graduate student of technical sciences 2017

Valentin Kharlamov

Volga Polytechnic Institute (branch) Volgograd State Technical University

ORCID iD: 0000-0002-5039-4592

参考

  1. 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.
  2. Malkin S. Grinding Technology: Theory and Applications of Machining with Abrasives, Ellis Horwood Limited, Chichester, UK, 1989. 275 p. ISBN 0-85312-756-5
  3. 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/ href='www.scientific.net/KEM.523-524.137' target='_blank'>www.scientific.net/KEM.523-524.137.
  4. 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
  5. 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.
  6. 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.
  7. 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
  8. 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
  9. 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.
  10. 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.
  11. 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.
  12. 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.
  13. 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.
  14. 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:
  15. Аналитическая просвечивающая электронная микроскопия / Синдо Д., Оикава Т. М.: Техносфера, 2006. 256 с. ISBN: 5-94836-064-4.
  16. 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.
  17. 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.
  18. 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.
  19. 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.
  20. 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.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».