автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Повышение эффективности шлифования торцовых уплотнений из карбидкремниевой керамики в насосах

На правах рукописи

ПУШКАРЕВ Дмитрий Олегович

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ШЛИФОВАНИЯ ТОРЦОВЫХ УПЛОТНЕНИЙ ИЗ КАРБИДКРЕМНИЕВОЙ КЕРАМИКИ В НАСОСАХ

05.03.01 - Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки

Автореферат 2 2 ОКТ 2009

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Волгоград - 2009

003480764

Работа выполнена на кафедре «Технологии обработки и производства материалов» Волжского института строительства и технологий (филиале) ГОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет»

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Шумячер Вячеслав Михайлович

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Полянчиков Юрий Николаевич доктор технических наук, профессор Соколов Владимир Олегович

Ведущая организация ОАО «Научно-производственное объединение

«Волгоградский научно-исследовательский институт технологии машиностроения»

Защита диссертации состоится «12» ноября 2009 г., в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.028.06 при Волгоградском государственном техническом университете по адресу: 400131, Волгоград, пр. Ленина, 28.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградского государственного технического университета.

Автореферат разослан «09» октября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Быков Ю. М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Процесс создания керамики для машино-троения за последние 20 лет вышел за рамки лабораторных исследований. $ ней можно использовать наиболее широкий спектр композиционных ма-ериалов, компоненты которых могут значительно отличаться по своему оставу и свойствам, а полученные изделия - принципиально новыми пара-утрами, которые не являются простой суммой свойств компонентов, что >ткрыло широкие перспективы ее использования в новой технике и технологиях. Для изготовления керамики используются вещества, отличающиеся [аиболее высокими температурами плавления, модулями упругости, хими-;еской стабильностью и высокотемпературной прочностью, что требует 1олее сложной и совершенной технологии ее физико-технической и абра-ивной обработки.

Особо актуален указанный вопрос в нефтехимической промышленности применительно к торцовым уплотнениям центробежных насосов. В процессе перекачки нефтепродуктов, содержащих твердовзвешенные частицы, происходит абразивный износ их поверхностей трения, что ведет к утечке жидкости и снижению эксплуатационных характеристик оборудования.

При этом, важным ограничением по использованию высокотвердых композиционных материалов для указанных целей, в частности карбидкрем-ииевой керамики, является недостаточно полная разработка высокоэффективных процессов их алмазного шлифования и методологии контроля качества поверхностей изделий по физико-механическим характеристикам после обработки; проведение таких исследований является актуальной задачей.

Цель работы состоит в повышении эффективности шлифования торцовых уплотнений из карбидкремниевой керамики в насосах.

Автор защищает:

- методологию контроля качества керамических материалов в процессах алмазной обработки по критерию хрупкости;

- методические решения, обеспечивающие повышение интегральных характеристик качества поверхности керамических материалов в процессах их физико-технической обработки и шлифования.

Научная новизна. На основе комплексного исследования связи эксплуатационных характеристик алмазных зерен при шлифовании и физико-механических свойств шлифованной поверхности износостойкой керамики обоснованы технологические условия их рационального сочетания.

Разработана методология контроля качества карбидкремниевой керамики по критерию хрупкости с энергетических позиций механики разрушения, по соотношению работы упругого и пластического деформирования шлифованной поверхности при микровдавливании.

Разработана математическая модель контактного взаимодействия режущих зерен алмазных кругов с конической заходной частью при обработке карбидкремниевой керамики с обеспечением ее эффективности по физико-механическим характеристикам обрабатываемых изделий.

Практическая ценность и реализация результатов работы.

1. На основании комплекса теоретических и экспериментальных исследований предложено новое технологическое направление совершенствования процессов алмазного шлифования карбидкремниевой керамики на разных стадиях ее изготовления.

2. На ЗАО «ТехПром» (г. Челябинск) внедрена технология алмазного шлифования изделий из карбидкремниевой керамики с контролем ее качества и эффективности по физико-механическим характеристикам с ожидаемым годовым экономическим эффектом 70 тысяч рублей.

Апробация работы. Основные научные положения и результаты исследований докладывались и обсуждались на российских, региональных и международных конференциях, совещаниях и семинарах, в том числе:

- «Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы», г. Волжский, 2000 - 2009 гг.;

- Уральского семинара «Механика и процессы управления. Проблемы машиностроения», г. Миасс, 2003 - 2006 гг.;

- «Динамика технологических систем», г. Саратов, 2004 г.;

- «Материалы и технологии XXI векв», г. Пенза, 2005 г.;

- X Межвузовской научно-практической конференции молодых ученых и студентов, г. Волжский, 2005 г.

Работа в полном объеме была представлена на расширенном заседании кафедры «Технологии производства и обработки материалов» Волжского института строительства и технологий и рекомендована к защите.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, в том числе, 2 из них в центральных изданиях, включенных в перечень периодических изданий ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы из 110 наименований, приложения и содержит 122 страницы машинописного текста, 33 рисунка, 11 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Перспективные керамические материалы торцовых уплотнений, методы их контроля качества шлифованной поверхности

В настоящей главе обоснована актуальность работы, сформулированы цель и задачи исследований, основные положения и результаты, выносимые на защиту.

Вследствие повышенной твердости и износостойкости эффективная обработка керамических материалов возможна только с использованием алмазного инструмента, но даже применение алмаза не всегда позволяет достичь высокой производительности резания.

Поскольку все керамические детали являются хрупкими, то при нагрузках под воздействием режущего или шлифовального инструмента они имеют тенденцию к растрескиванию. Точечная нагрузка при достаточно

малой пластической деформации приводит к тому, что под воздействием зерен алмаза керамика, испытывая сильные механические и термические нагрузки, выкрашивается; в результате этого возникает канавка, ширина которой превышает площадь соприкосновения алмазного зерна с материалом и в областях, прилегающих к канавке, возникают трещины (продольные, радиальные, латеральные сколы и другие дефекты хрупкого происхождения), что значительно влияет на качество обработанных изделий и ресурс их работоспособности у потребителей.

Работами различных школ доказано, что совершенствование способов обработки керамики связано с изучением закономерностей сложного многофакторного процесса шлифования. Производительность, качество поверхности, износ и стойкость кругов, энергетические затраты определяются свойствами керамики, характеристиками алмазного инструмента, режимами обработки и технологическими особенностями. Большое значение в развитии этого направления имеют работы М.Г. Богдановича, О.И. Бочкина, Д.Б. Ваксера, А.П. Гаршина, Г.М. Иполитова, H.H. Качалова, A.B. Королева, П.И. Ящерицына и других. Из зарубежных исследователей следует отметить D. Tabor, Villman, фирмы Dider Werke (ФРГ), «Carborundum Company» (США) и другие.

При этом, важными ограничениями для повышения эффективности алмазной обработки карбидкремниевой керамики является отсутствие технологического комплекса контроля и прогнозирования качества на стадиях ее изготовления, физико-технической и алмазной обработки.

На основе выделенных положений для достижения цели, поставленной в работе, сформулированы следующие задачи:

1) разработка методов контроля поверхностной хрупкости керамических материалов методом микровдавливания в порцессах шлифования;

2) разработка технологии получения износостойких торцовых уплотнителей из композиционных керамических материалов на основе карбида кремния и оксида алюминия;

3) разработка математической модели и параметров алмазной обработки керамических материалов;

4) внедрение результатов исследований в промышленности.

2. Приборы, оборудование и методики исследований

Методика проведения всей работы определялась требованием исследовать зависимости целого ряда взаимосвязанных показателей процесса шлифования керамики: режущей способности круга, сил шлифования, удельных нагрузок, шероховатости поверхности, микропрочностных характеристик поверхностного слоя деталей, остаточных напряжений, прочности на изгиб в зависимости от различных технологических условий обработки, скорости круга, скорости стола, глубины шлифования, угла наклона заход-ной конической части круга.

Лабораторные исследования проводили на плоскошлифовальном станке модели ЗГ71, оснащенном динамометром на кольцевых упругих элементах с кремниевыми тензоризисторами-датчиками.

Моделировались доводочные процессы с определением степени по-лированности керамики, в зависимости от технологических параметров обработки. Для контроля ее качества на начальной и конечной стадиях изготовления использовались микромеханические методы с изучением поверхностной прочности и хрупкости во взаимосвязи с технологиями их изготовления и алмазной обработки.

3. Разработка образцов торцовых уплотнений и методологии

контроля их качества в процессах абразивной обработки

При конструировании композиционных материалов возможно за счет введения в основу тех или иных добавок регулировать структуру и свойства керамики. Получение композиционных материалов в системах SiC-АЬОз позволит сочетать высокую химическую стойкость, износостойкость и низкий коэффициент трения, присущие оксиду алюминия, с высокой теплопроводностью и прочностью, присущей карбиду кремния. В системе SiC-Al203 исследовались материалы, содержащие 20, 50 и 80 процентов А1203. Образцы прессовали при температурах 1600, 1870 и 2250 С и давлении 50 МПа. При увеличении содержания оксида алюминия до 50 мас.% процессы уплотнения керамики протекают более интенсивно, и при температурах 1850 -1870 °С были получены материалы с пористостью менее 1 %.

На основе проведенных исследований разработаны образцы торцовых уплотнений из карбидокремниевой керамики для нефтехимической промышленности, которые показали высокую эффективность при перекачке нефтепродуктов, загрязненных абразивными частицами.

Для контроля качества материалов на основе карбида кремния на разных стадиях их производства, физико-технической и абразивной обработки разработана методология оценки их поверхностной хрупкости по диаграмме вдавливания индентора по соотношению потенциальной энергии, накопленной в процессе упругопластического деформирования при микровдавливании, и работы, необратимо затраченной на пластическое деформирование материала при образовании отпечатка.

На основе проведенных исследований разработана экспериментальная установка, позволяющая осуществлять контроль качества материалов в процессах абразивной обработки в автоматическом режиме.

4. Разработка математической модели процессов шлифования

керамических материалов

При алмазной обработке основным видом брака является образование по кромкам и углам сколов с размерами, превышающими допустимые. Для исключения сколообразования необходимо, чтобы удельные нагрузки в зоне резания не превышали предельно допустимые. Управлять этим процессом можно путем изменения угла заходной конической части круга при соответствующей корректировке технологических условий обработки (скорости

инструмента, состава охлаждающей жидкости, связки в круге и т.д.). Для этого целесообразно изучить все возможные пути оптимизации режимов обработки при условии увеличения производительности, но без потери качества поверхностей изделий и их прочности.

Площадь контакта алмазного круга с заготовкой можно рассматривать как номинальную площадь контакта, обусловливаемую геометрическими размерами взаимодействующих тел, контурную, определяемую площадками контакта отдельных участков ввиду макрогеометрических отклонений поверхностей инструмента и заготовки и фактическую, являющуюся суммой фактических участков соприкосновения инструмента и заготовки как двух шероховатых поверхностей.

При шлифовании с большими глубинами алмазным кругом с конической заборной частью, контакт его с обрабатываемой поверхностью происходит как по внедрившимся в шлифуемый материал алмазным зернам с одной стороны, так и по связке круга, упруго контактирующей с обрабатываемой поверхностью с другой. При этом горизонтальная проекция фактической площадки контакта инструмента с заготовкой будет соответствовать горизонтальной проекции номинальной площади контакта.

Для уточнения результатов определения напряженности процесса шлифования керамики и определения зависимостей удельных нагрузок действующих в зоне контакта круга с заготовкой, в широком диапазоне изменения режимов обработки, была получена следующая зависимость удельной нагрузки Р, Па от глубины шлифования и поперечной подачи для проведения анализа на ЭВМ (рис. 2).

где Ру - вертикальная составляющая силы шлифования, Н; - проекция площади контакта круга с деталью на горизонтальную плоскость, м2.

где 5 - величина поперечной подачи, мм; г - глубина шлифования, мм; с - коэффициент; х, у - степенные функции.

Режущая поверхность шлифовального круга ограничена конической поверхностью описываемой уравнением:

где А = с^а, а - угол заправки конической части круга и системе координат ХО\'7, с центром 0, совпадающим с вершиной конической поверхности, и цилиндрической поверхностью, описываемой уравнением:

(О

(2)

х = Ат1г2 + у2,

Я2 =27 + У2,

где Л =

д 2

- радиус круга; Д- диаметр круга в той же системе координат.

Рис. 1. Схема шлифования кругом с конической заборной частью

Ось вращения обеих поверхностей совпадает с осью ОХ и оси ориентированы в соответствии с принятыми обозначениями направлений при шлифовании. При этом:

ХА = А{Ц - г); Хв = А(Я - г)+ 5; ХСЕ = АК\ Х0 -АК + Я;

Б (3)

УАВ -К- г> Ус - К —;; ~ КА

Пятно контакта шлифовального круга с обрабатываемой поверхностью складывается из пятна контакта по конической поверхности

х = Лу22 + У1 ограниченной плоскостями:

У = Уав-У = -\Х-8\Х = ХСЕ\2 = 0; (4)

А

и пятна контакта по цилиндрической поверхности

Л* = г7 + У2,

ограниченном плоскостями:

X - Xа:; Г 4(^-5),

А

г = о.

Пятно контакта проектируется на плоскость У ОХ в виде параллелограмма, площадь которого определяется из выражения:

ДхоГ={?ЕО-УЛВ)\ХВ-ХЛ) = *-Я. (5)

Проекция пятна контакта на плоскость У02 складывается из двух областей:

Дюг ~ Д\тя ~ Д4юг + Д$гог-Область Д4У02 в направлении оси 02 в интервале УАВ < У < Уг ограничена параболой, образуемой при пересечении конической поверхности и плоскости, определяемыми выражениями:

X = А^2г +У2;

Отсюда, решив систему относительно 2 и взяв интеграл полученного выражения по ф в известных пределах, получаем площадь области Д4УОг :

1>С

1'с

Д

4Гог

-

Глв

25

ч2 Л

А2

35

(7)

Область й5уог в направлении оси 02 в интервале Ус < У < УЕ[) ограничена окружностью, образуемой при пересечении конической поверхности и

плоскости, определяемыми выражениями:

х = Ал1г2 + у2

X = X

СЕ

Решая эту систему уравнений относительно 2 и взяв интеграл полученного выражения по ¿у, найдем площадь области йзуог

Д

5 юг

1-го --

Гг

^Яг-У2 +—агсзш-2 2 Я

Ува

(В)

Проекция пятна контакта на плоскость ХОУ складывается из трех об-

ластей:

Дют ~ В1Хоу + ®гхоу + Дзхоу •

(9)

Дальнейший анализ показывает, что площадь пятна контакта шлифовального круга с обрабатываемой поверхностью заготовки Г складывается из площади контакта по конической части Ги и площади контакта по цилиндрической части круга Г3.

После несложных преобразований, приняв обозначения:

ру =£>хог, а = сЩа\Ь = К\ с = Г, ¿/ = 5";

Р =

21Ш

(И)

получим:

[а{Ь - с) + ¿У2ас1{Ь-с)+с1г

- Я<кЬ \п\а(Ь~с)+<1 + ^2ас1(Ь-с)+ ¿2~1 +

где

(12)

-Ы2аЬа-й--агат-

2а 2 аЬ

По формулам (11) и (12) были получены значения номинальных площадей контакта круга с заготовкой, а также величины удельных нагрузок, действующих в зоне контакта, в следующем диапазоне изменения параметров процесса шлифования: Л = 125; 200 мм; а = 2; 4; 6; 8; 10°; / = 0.5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 мм; 5 = 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5 мм. На рис. 3, 4 приведены графики, иллюстрирующие полученные зависимости удельных нагрузок от глубины шлифования и поперечной подачи.

Из графиков видно, что с ростом поперечной подачи во всем диапазоне изменения глубины шлифования наблюдается неограниченное возрастание удельных нагрузок. При увеличении глубины шлифования удельные нагрузки вначале быстро растут, затем при дальнейшем увеличении глубины рост их замедляется и, достигнув определенного значения, величина их остается практически без изменения. При больших поперечных подачах скорость роста удельных нагрузок, при увеличении глубины шлифования,

Поперечная подача, им

Рис. 3. Зависимость удельной нагрузки от поперечной подачи: 1 = 3 мм (/); I = 2,5 мм (2); 1 = 2,0 мм (3);1 = 1,5 мм (4); 1,0 мм (5); / = 0,5 мм (6); скорость круга 38 м/с, скорость стола 15 м/мин; круг АСВ80/63 А1 - 100 -МВ1 с конической заборной частью под углом 6°

0 12 3

Глубина шлифования, мм Рис. 4. Зависимость удельной нагрузки от глубины шлифования: ^поп = 5,5 мм/ход (1); Я„0П = 5,0 мм/ход (2); 5П0П = 4,5 мм/ход (3); •Яюп - 4,0 мм/ход (4); ^„о,, = 3,5 мм/ход (5); ¿'„„п = 3,0 мм/ход (б); 5ПОп = 2,5 мм/ход (7); 5П0П = 2,0 мм/ход (8); £поп = 1,5 мм/ход (9); ^поп = 0,5 мм/ход (10); скорость круга 38 м/с, скорость стола 15 м/мин; круг АСВ80/63 ; А1 - 100 - МВ1 с конической заборной частью под углом 6°

больше, и удельные нагрузки достигают предельного значения при больших значениях глубины шлифования, чем при малых подачах. Для круга диаметром 400 мм получены значения удельных нагрузок в 1,3 раза ниже, чем для круга диаметром 250 мм, что объясняется увеличением пятна контакта. С увеличением угла заправки круга удельные нагрузки возрастают, так как пятно контакта уменьшается.

Из полученных закономерностей следует заключить, что при шлифовании керамики алмазным кругом с конической заборной частью, для достижения максимальной производительности следует снимать весь отведенный на обработку припуск за один проход, если он не превышает величины:

t = 0.7B^tga,

где 0,7 В - ширина заходной части круга, мм; В - ширина круга.

Для угла заправки а - 6°, / = 0,075 мм.

Зная глубину шлифования, предельно-допустимую удельную нагрузку для обрабатываемого материала, можно найти максимально достижимую поперечную подачу, позволяющую вести безсколовую обработку, так для алмазного круга диаметром 250 мм с углом заправки в 6° ее можно определить по графикам (рис. 2, 3).

5. Повышение эффективности шлифования

карбидкремнневой керамики

С целью снижения толщины дефектного слоя, образующегося на поверхности керамики в процессе шлифования, а также для снижения остаточных напряжений исследовали влияние полирования на эти показатели качества обработанной поверхности. Была получена статистическая значимость влияния фактора способа обработки (шлифованием, полированием) поверхности керамики на величину остаточных напряжений. Установлено, что после полирования наблюдается снижение остаточных напряжений в поверхностном слое керамики.

Установлено, что зависимость сил шлифования от режимов обработки определяется прежде всего, характером изменения сечения единичных срезов. Их уменьшение при неизменном количестве работающих алмазных зерен приводит к уменьшению сил резания. Что говорит в пользу предположения о целесообразности ведения процесса шлифования при более высоких скоростях резания. Увеличение скорости стола напротив вызывает увеличите толщины среза и уменьшение количества режущих зерен, приходящихся на единицу обрабатываемой поверхности, то есть, увеличивается длина и глубина единичных рисок-царапин. На практике это приводит к некоторому увеличению шероховатости поверхности. Исследование показало независимость шероховатости поверхности от глубины шлифования и угла конической заходной части.

С помощью метода непрерывного вдавливания индентора исследовано влияние режимов алмазной обработки на физико-механические характеристики поверхностных слоев керамики.

По диаграмме вдавливания определена хрупкость % (энергоемкость) керамики, характеризующая соотношение потенциальной энергии Ау (упругий потенциал), накопленный в процессе упруго-пластического деформирования при микровдавливании, и работы, необратимо затраченной на пластическое деформирование Ап при образовании отпечатка:

X = Л/? • Ау1,

где чем меньше величина X >тем менее хрупок материал.

Установлено, что наибольшую микротвердость и наименьшую хрупкость имеют образцы, прошлифованные при скорости вращения круга 48 м/с и скорости перемещения стола 9 м/мин, которые следует рекомендовать как оптимальные.

Основные выводы

1. В результате выполненных исследований решена актуальная научно-техническая задача повышения эффективности шлифования торцовых уплотнений из карбидкремниевой керамики за счет применения алмазных кругов с конической заходной частью и режимов шлифования, обеспечивающих рациональное качество поверхностей изделий.

2. Разработана математическая модель контактного взаимодействия алмазных зерен с керамической заготовкой, рассчитаны удельные нагрузки в зоне резания, установлена возможность управления напряженностью процесса шлифования путем изменения угла заходной конической части круга и корректировкой условий обработки с обеспечением физико-механических параметров качества поверхности изделий.

3. Разработана методология оценки качества шлифованной поверхности керамики по критерию хрупкости по соотношению работы упругого и пластического деформирования при микровдавливании.

4. Исследована динамика процесса шлифования, установлена возможность снижения шероховатости и поверхностной хрупкости карбидкремниевой керамики при скорости вращения круга 48 м/с и использования в качестве смазочно-охлаждающей жидкости на основе водного раствора поверхностно-активных веществ ВФ-3.

5. Разработаны износостойкие образцы торцовых уплотнений из карбидкремниевой керамики в системе - А1203, что позволяет сочетать высокую химическую стойкость и низкий коэффициент трения, присущие оксиду алюминия с высокой теплопроводностью и прочностью карбида „кремния. Мелкодисперсная структура полученного материала обеспечивает его повышенную в 2 - 3 раза трещиностойкость в сравнении с карбидом кремния.

6. На основе проведенных исследований показана возможность повышения интегральных характеристик качества изделий из карбидкремниевой керамики в процессах алмазного шлифования.

Публикации по теме диссертации

Публикации в центральных изданиях, включенных в перечень периодических изданий ВАК РФ

1. Пушкарев, Д. О. Композиционные износостойкие материалы на основе карбида кремния / О. В. Душко, А. П. Уманский, Д. О. Пушкарев // Огнеупоры и техническая керамика. - 2005. - № 2. - С. 22 - 24.

2. Пушкарев, Д. О. Методология прогнозирования эффективности шлифования высокотвердых керамических материалов по энергетическому критерию их поверхностной хрупкости / В. М. Шумячер, О. В. Душко, Д. О. Пушкарев // Станки и инструменты. - 2009. - № 3. - С. 20 - 22.

Публикации в других изданиях

3. Пушкарев, Д. О. Исследование поверхностной прочности и трещи-ностойкости высокотвёрдых керамических материалов методом микровдавливания / В. Ф. Бердиков, Е. Д. Кузнецова, Д. О. Пушкарев // Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы : сб. ст. меж-дунар. науч.-техн. конфер. / ВИСТех (филиал) ВолгГАСУ. - Волжский, 2001.-С. 71-75.

4. Пушкарев, Д. О. Микромеханические характеристики и износостойкость минералокерамических материалов / В. Ф. Бердиков, Е. Д. Кузнецова, Д. О. Пушкарев // Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы : сб. ст. междунар. науч.-техн. конфер. / ВИСТех (филиал) ВолгГАСУ. - Волжский, 2002. - С. 59 - 63.

5. Пушкарев, Д. О. Методика оценки сопротивления износу керамических материалов по критерию хрупкости / В. М. Шумячер, Д. О. Пушкарев // Механика и процессы управления. Проблемы машиностроения : тр. XXXIII Уральского семинара. - Миасс: УрО РАН, 2003. - С. 84 - 87.

6. Пушкарев, Д. О. Износостойкие керамические торцовые уплотнения для нефтехимической промышленности / О. В. Душко, Д. О. Пушкарев // Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы : сб. ст. междунар. науч.-техн. конфер. / ВИСТех (филиал) ВолгГАСУ. -Волжский, 2004. - С. 61 - 63.

7. Пушкарев, Д. О. Оптимизация параметров алмазной обработки кар-бидокремниевой керамики / О. В. Душко, В. М. Шумячер, Д. О. Пушкарев // Наука и технологии : труды XXIV Российской школы. - М : РАН, 2004. -Т. 2.-С. 126-131.

8. Пушкарев, Д. О. Получение износостойкой композиционной керамики на основе карбиды кремния / В. М. Шумячер, О. В. Душко, Д. О. Пушкарев // X Межвузовская науч.-практич. конференция молодых ученых и студентов Волжского : тезисы докладов. - Волгоград : ВолгГАСУ, 2005. -С. 102- 103.

9. Пушкарев, Д. О. Повышение эффективности абразивной и физико-технической обработки высокотвердых композиционных материалов для торцовых уплотнителей центробежных насосов / О. В. Душко, В. М. Шумя-

чер, Д. О. Пушкарев // XXV Российская школа по проблемам науки и технологий: сб. научн. трудов. - Екатеринбург : УрО РАН, 2005. - С. 191 - 193.

10. Пушкарев, Д. О. Определение поверхностной хрупкости керамических материалов по диаграмме вдавливания индентора / О. В. Душко, Е. В. Славина, Д. О. Пушкарев // Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы : сб. ст. междунар. науч.-техн. конфер. / ВИСТех (филиал) ВолгГАСУ. - Волжский, 2005. - С. 41 - 46.

11. Пушкарев Д.О. Применение методов микроиндентирования при исследовании упругих, хрупких, прочностных свойств поверхностных слоев материалов и прогнозирования их износостойкости / Г. В. Мальгинова, Е. В. Славина, Д. О. Пушкарев // Сборник трудов XXV Российской школы по проблемам науки и технологий. - М.: РАН, 2005. - С. 276 - 284.

? л

V

ПУШКАРЕВ Дмитрий Олегович

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ШЛИФОВАНИЯ ТОРЦОВЫХ УПЛОТНЕНИЙ ИЗ КАРБИДКРЕМНИЕВОЙ КЕРАМИКИ В НАСОСАХ

Автореферат

Подписано в печать 08.10.09. Формат 60x84/16. Бумага Union Prints. Гарнитура Times New Roman. Печать трафаретная Усл. печ. л. 0,93 . Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 120 экз.

Волжский институт строительства и технологий (филиал) ГОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет» 404111, г. Волжский Волгоградской области, пр. Ленина, 72

Введение.

Глава 1. Перспективные керамические материалы торцовых уплотнителей, методы их абразивной обработки и контроля качества шлифованной поверхности.

1.1. Износостойкие материалы на основе керамических тугоплавких соединений.

1.2. Абразивная обработка высокотвердых керамических материалов.

1.3. Контроль качества изделий в процессах абразивной обработки.

1.4. Выводы и постановка задачи исследований.

Глава 2. Приборы, оборудование и методики исследований.

2.1. Общие положения.

2.2. Прибор «Шлиф» для подготовки образцов для испытаний.

2.3. Установка для исследований поверхностной прочности и хрупкости керамических материалов методами микровдавливания и склерометрии.

2.4. Выводы.

Глава 3. Разработка образцов торцовых уплотнений и методологии контроля их качества в процессах абразивной обработки.

3.1. Методология оценки эффективности шлифования высокотвердых керамических материалов по энергетическому критерию их поверхностной хрупкости.

3.2. Керамика на основе карбида кремния.

3.3. Выводы.

Глава 4. Разработка математической модели процессов шлифования керамических материалов.

4.1. Общие положения.

4.2. Механизм стружкообразования.

4.3. Математическая модель.

4.4. Решение математической модели.

4.5. Выводы.

Глава 5. Повышение эффективности шлифования карбидкремниевой керамики.

5.1. Микрорезание.

5.2. Динамометрирование.

5.3. Качество обработанной поверхности.

5.4. Влияние режимов шлифования на физико-механические свойства поверхностных слоев керамических материалов.

5.5. Исследование влияния вида СОЖ на силы шлифования.

5.6. Прочность шлифованных изделий.

5.7. Выводы.

Процесс создания керамики для машиностроения за последние 20 лет вышел за рамки лабораторных исследований. В ней можно использовать наиболее широкий спектр композиционных материалов, компоненты которых могут значительно отличаться по своему составу и свойствам, а полученные изделия - принципиально новыми параметрами, которые не являются простой суммой свойств компонентов, что открыло широкие перспективы ее использования в новой технике и технологиях. Для изготовления керамики используются вещества, отличающиеся наиболее высокими температурами плавления, модулями упругости, химической стабильностью и высокотемпературной прочностью, что требует более сложной и совершенной технологии ее физико-технической и абразивной обработки.

Особо актуален указанный вопрос в нефтехимической промышленности применительно к торцовым уплотнениям центробежных насосов. В процессе перекачки нефтепродуктов, содержащих твердовзвешенные частицы, происходит абразивный износ поверхностей трения уплотнителей, что ведет к утечке жидкости и снижению эксплуатационных характеристик нефтяного оборудования.

При этом, важным ограничением по использованию высокотвердых композиционных материалов для указанных целей, в частности карбидкрем-ниевой керамики, является недостаточно полная разработка высокоэффективных процессов их алмазного шлифования и методологии контроля качества поверхностей изделий по физико-механическим характеристикам после обработки; проведение таких исследований является актуальной задачей.

Цель-работы-состоит в повышении эффективности шлифования торцовых уплотнений из карбидкремниевой керамики в насосах.

Научная новизна: На основе комплексного исследования связи эксплуатационных характеристик алмазных зерен при шлифовании и физико-механических свойств шлифованной поверхности износостойкой керамики обоснованы технологические условия их рационального сочетания.

Разработана методология контроля качества карбидкремниевой керамики по критерию хрупкости с энергетических позиций механики разрушения, по соотношению работы упругого и пластического деформирования шлифованной поверхности при микровдавливании.

Разработана математическая модель контактного взаимодействия режущих зерен алмазных кругов с конической заходной частью при обработке карбидкремниевой керамики с обеспечением ее эффективности по физико-механическим характеристикам обрабатываемых изделий.

Практическая ценность и реализация результатов работы.

1. На основании комплекса теоретических и экспериментальных исследований предложено новое технологическое направление совершенствования процессов алмазного шлифования карбидкремниевой керамики на разных стадиях ее изготовления.

2. На ЗАО «ТехПром» (г. Челябинск) внедрена технология алмазного шлифования изделий из карбидкремниевой керамики с контролем ее качества и эффективности по физико-механическим характеристикам с ожидаемым годовым экономическим эффектом 70 тысяч рублей.

Апробация работы. Основные научные положения и результаты исследований докладывались и обсуждались на российских, региональных, республиканских и международных конференциях, совещаниях и семинарах, в том числе:

- «Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы», г. Волжский, 2000 - 2009 гг.;

- Уральского семинара «Механика и процессы управления. Проблемы машиностроения», г. Миасс, 2003 - 2006 гг.;

- «Динамика технологических систем», г. Саратов, 2004 г.;

- «Материалы и технологии XXI векв», г. Пенза, 2005 г.;

- X Межвузовской научно-практической конференции молодых ученых и студентов, г. Волжский, 2005 г.

Работа в полном объеме была представлена на расширенном заседании кафедры «Технологии производства и обработки материалов» Волжского института строительства и технологий и рекомендована к защите.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, в том числе, 2 из них в центральных изданиях, включенных в перечень периодических изданий ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы из 110 наименований, приложения и содержит 122 страницы машинописного текста, 33 рисунка, 11 таблиц.

5.7. Выводы

Исследование поверхностного полированного слоя микроиндецТирова-нием показало, что его физико-механические свойства практически не отли чаются от физико-механических свойств исходного материала, что говорит об отсутствии при этом дефектного слоя. На различные структуры поверхностных слоев прошлифованных и отполированных образцов указывают также результаты их электронномикроскопического исследования.

При шлифовании керамики, состояние поверхностного слоя в значительной степени зависит от сил резания. Знание закономерностей изменения последних позволяет обоснованно выбирать рациональные условия обработки. По характеру изменения сил резания можно судить таюке о физических явлениях, протекающих в зоне шлифования. Соотношение сил резания до некоторой степени характеризует эффективность работы алмазного круга.

Зависимость сил шлифования от режимов обработки определяется прежде всего, характером изменения сечения единичных срезов. Их уменьшение при неизменном количестве работающих алмазных зерен приводит к уменьшению сил резания. Что говорит в пользу предположения о целесообразности ведения процесса шлифования при более высоких скоростях резания.

Увеличение скорости стола напротив вызывает увеличение толщины среза и уменьшение количества режущих зерен, приходящихся на единицу обрабатываемой поверхности, то есть, увеличивается длина и глубина единичных рисок-царапин. На практике это приводит, к некоторому увеличению шероховатости поверхности. Исследование показало независимость шероховатости поверхности от глубины шлифования и угла конической заходной части.

С помощью метода непрерывного вдавливания индентора микроиден-тирования исследовано влияние режимов алмазной обработки керамики на их физико-механические характеристики.

По диаграмме вдавливания определена микротвердость и хрупкость (энергоемкость) керамики, характеризующая! соотношение потенциальной энергии (упругий потенциал), накопленный в процессе упруго-пластического деформирования при микровдавливании, и работы, необратимо затраченной на пластическое деформирование при образовании отпечатка.

Установлено, что наибольшую микротвердость и наименьшую хрупкость имеют образцы, прошлифованные при скорости вращения круга 48 м/с и скорости перемещения стола 9 м/мин, которые следует рекомендовать как оптимальные.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В результате выполненных исследований решена актуальная научно- -техническая задача повышения эффективности алмазной обработки торцовых уплотнений из карбидкремииевой керамики за счет применения кругов с конической заходной частью и режимов шлифования, обеспечивающих оптимальное качество поверхностей изделий.

2. Разработаны износостойкие образцы торцовых уплотнений из карбидкремииевой керамики в системе SiC - AI2O3, что позволяет сочетать высокую химическую стойкость и низкий коэффициент трения, присущие оксиду алюминия с высокой теплопроводностью и прочностью карбида кремния. Мелкодисперсная структура полученного материала обеспечивает его повышенную в 2 - 3 раза трещиностойкость в сравнении с карбидом кремния. На стадии изготовления уплотнений определены параметры их физико-технической обработки, обеспечивающие заданное качество изделий.

3. Разработана* математическая модель, контактного взаимодействия алмазных кругов х керамической заготовкой; рассчитаны удельные нагрузки в зоне резания, установлена возможность управления напряженностью • процесса шлифования путем изменения угла заходной конической части круга и корректировкой условий обработки с обеспечением оптимального качества поверхности изделий.

4. Разработана методология оценки эффективности шлифования высокотвердых керамических материалов по энергетическому критерию их поверхностной хрупкости по диаграмме вдавливания индентора по соотношению потенциальной энергии, накопленной в процессе упругопластического деформирования при микровдавливании, и работы, необратимо затраченной на пластическое деформирование материала при образовании отпечатка.

5. С целью снижения толщины дефектного слоя, образующегося на поверхности керамики в процессе шлифования, а также для снижения остаточных напряжений исследовали влияние полирования на эти показатели качества обработанной поверхности. Была получена статистическая значимость влияния фактора способа обработки (шлифованием, полированием) поверхности керамики на величину остаточных напряжений. Установлено, что после полирования наблюдается снижение остаточных напряжений в поверхностном слое керамики.

6. Зависимость сил шлифования от режимов обработки определяется прежде всего, характером изменения сечения единичных срезов. Их уменьшение при неизменном количестве работающих алмазных зерен приводит к уменьшению сил резания, что говорит в пользу предположения о целесообразности ведения процесса шлифования при более высоких скоростях резания.

Увеличение скорости стола напротив вызывает увеличение толщины среза и уменьшение количества режущих зерен, приходящихся на единицу обрабатываемой поверхности, то есть, увеличивается длина и глубина единичных рисок-царапин. На практике это приводит к некоторому увеличению шероховатости поверхности. Исследование показало независимость шероховатости поверхности от глубины шлифования и угла конической заходной части.

7. С помощью метода непрерывного вдавливания индентора исследовано влияние режимов алмазной обработки керамики на их физико-механические характеристики. По диаграмме вдавливания, определена микротвердость и хрупкость (энергоемкость) керамики. Установлено, что наибольшую микротвердость и наименьшую хрупкость имеют образцы, прошлифованные при скорости вращения круга 48 м/с и скорости перемещения стола 9 м/мин, которые следует рекомендовать как оптимальные.

8. На основе комплекса теоретических и экспериментальных исследований предложено новое технологическое направление совершенствования процессов физико-технической и алмазной обработки карбидкремниевой керамики на разных стадиях их изготовления; На ЗАО «ТехПром» (г. Челябинск) внедрена технология алмазной обработки изделий из карбидкремниевой керамики с контролем ее качества и эффективности по физико-механическим характеристикам с ожидаемым годовым экономическим эффектом 70 тысяч рублей.

9. Материалы исследований используются в учебном процессе при чтении лекций по курсам «Технология машиностроения», «Технология производства абразивных и сверхтвердых композиционных материалов».

1. Абразивная и алмазная обработка материалов : справочник / Под ред. А. Н. Резникова. М. : Машиностроение, 1977. 391 с.

2. Адлер, Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю. П. Адлер, Е. В. Маркова, Ю. В. Грановский. М. : Наука, 1976. -269 с.

3. Александров, В. А. Износ синтетических алмазов и связки при шлифовании природного камня / В. А. Александров, Д. М. Мифлиг // Синтетические алмазы. 1977. - вып. 5. - С. 36 - 41.

4. Алмазная обработка неметаллических материалов / В. В. Рогов и др. // Синтетические алмазы. 1977. - вып. 5. - С. 51 - 55.

5. Андриевский, Р. А. Прочность тугоплавких соединений и материалов на их основе : справочник / Р. А. Андриевский, И. И. Спивак. Челябинск : Металлургия, 1989. - 367 с.

6. Балкевич, В. JL Техническая керамика / В. JI. Балкевич. — М. : ' Стройиздат, 1984. 256 с.

7. Бахтиаров, Ш. А. Повышение эффективности плоского торцового алмазного шлифования / Ш. А. Бахтиаров // Вестник машиностроения. -2006. -№ 11. С. 49-51.

8. Белоусов, В. Я. Повышение стойкости к гидроабразивному изнашиванию деталей магистральных насосов / В. Я. Белоусов, В. В. Борисенко, Ю. В. Журавлев // Химическое и нефтяное машиностроение. 1987. - № 7. - С. 14-15.

9. Богданович, М. Г. Жидкость для работы с абразивными порошками и пастами на жировой основе / М. Г. Богданович, JI. В. Рогозинская, О. В. Гинзбург // Синтетические алмазы. 1975. - вып. 1. - С. 32 - 33.

10. Бокучава, Г. В. Трибология процесса шлифования / Г. В. Бокучава. Тбилиси : Сабгота сакартбело, 1984. - 238 с.

11. Виноградов, А. А. Контактные нагрузки на режущих поверхностях / А. А. Виноградов // Резание и инструмент. 1990. - № 44. - С. 124 - 128.

12. Гаршин, А. П. О влиянии бора на микроструктуру и микротвердость фазовых составляющих поликристаллического карбида кремния / А. П. Гаршин, Г. С. Олейник // Абразивы. 1975. - № 9. - С. 4 - 9.

13. Гаршин, А. П. О механизме формирования структуры самосвязанного карбикремния / А. П. Гаршин, Г. С. Олейник // Абразивы. 1976. - № 4. -С. 14-17.

14. Гаршин, А. П. Влияние некоторых технологических параметров на формирование структуры материалов на основе реакционноспеченного карбида кремния / А. П. Гаршин, Ю. Н. Вильк // Огнеупоры и техническая керамика. 1996. - № 8. - С. 2 - 8.

15. Гаршин, А. П. Износостойкость пар трения из самосвязанного карбида кремния / А. П. Гаршин // Абразивы. 1974. - Вып. 5. - С. 15-18.

16. Гаршин, А. П. Керамика для машиностроения / А. П. Гаршин, В. М. Гропянов, Г. П. Зайцев. М. : Научтехлитиздат, 2003. - 384 с.

17. Голубев, А. И. Состояние и перспективы развития уплотнительной техники в химическом и нефтяном машиностроении / А. И. Голубев // Химическое и нефтяное машиностроение, 1985. № 5. — С. 32 - 34.

18. Голубев, А. И. Эксплуатационная надежность торцовых уплотнений водяных и химических насосов / А. И. Голубев // Химическое и нефтяное машиностроение, 1983. - № 10. - С. 40 - 43.

19. Демкин, Н. Б. Контактирование шероховатых поверхностей / Н. Б. Демкин. М.: Наука, 1970. - 227 с.

20. Дорожкин, Н. Н. Упрочнение торцовых уплотнительных поверхностей порошками / Н. Н. Дорожкин, В. Н. Гиммельфарб, Л. П. Кашицын // Химическое и нефтяное машиностроение, 1982. - № 6. - С. 28 - 30.

21. Доводка прецизионных деталей машин / П. Н. Орлов и др. ; под ред. Г. М. Ипполитова. М. : Машиностроение, 1978. - 256 с.

22. Добровольский, Г. Г. Точность формы изделий при алмазном микроточении / Г. Г. Добровольский, Ю. А. Дятлов. // Сверхтвердые материалы. 1990.-№4. С. 58-62.

23. Душко, О. В. Поверхностная прочность и износостойкость покрытий оксида алюминия при абразивном изнашивании / О. В. Душко, Д. О. Пушкарев // Динамика технологических систем : сб. тр. VII междунар. науч.-техн. конфер. Саратов : СГТУ, 2004. - С. Ы2 - 114.

24. Душко, О. В. Повышение эффективности алмазной обработки корундовых покрытий на деталях из алюминиевых сплавов / О. В. Душко, Д. О. Пушкарев // Абразивное производство : сб. научн. тр. — Челябинск : ЮУрГУ, 2004.-С. 170- 172.

25. Душко, О. В. Оптимизация параметров алмазной обработки карби-докремниевой керамики / О. В. Душко, В. М. Шумячер, Д. О. Пушкарев // Наука и технологии : труды XXIV Российской школы. М : РАН, 2004. - Т. 2.-С. 126-131.

26. Душко, О. В. Композиционные износостойкие материалы на основе карбида кремния / О. В. Душко, А. П. Уманский, Д. О. Пушкарев // Огнеупоры и техническая керамика. 2005. - С. 22 - 24.

27. Зайцев, Г. Н. Определение стойкости кругов при алмазном шлифовании керамических пластин с постоянной силой / Г. Н. Зайцев, В. А. Иванов // Сверхтвердые материалы. 1987. - № 4. - С. 61 - 65.

28. Коломиец, В. В. Алмазный инструмент фасонного профиля / В. В. Коломиец, Б. И. Полупан, О. В. Химач. Киев : Наукова думка. - 1992. - 175 с.

29. Кремень, 3. И. Статистическая оценка характера механических явлений при доводке металлов / 3. И. Кремень // Абразивы и алмазы. — 1967. -№2.-С. 24-28.

30. Кузин, В. В. Технологические особенности алмазного шлифования деталей из нитридной керамики / В. В. Кузин // Вестник машиностроения. — 2004. -№ 1.-С. 37-41.

31. Конструкционные карбидокремниевые материалы / А. П. Гаршин и др. JI. : Машиностроение, 1975. - 152 с.

32. Лоладзе, Т. Н. Износ алмазов и алмазных кругов / Т. Н. Лоладзе, Г. В. Бокучава. М. : Машиностроение, 1967. - 112 с.

33. Лолодзе, Т. Н. Трибология процесса шлифования и вопросы совершенствования алмазного инструмента / Т. Н. Лоладзе, Г. В. Бокучава // Синтетические алмазы. 1974. - вып. 6. - С. 40 - 42.

34. Лоладзе, Т. Н. Прочность и износостойкость режущего инструмента / Т. Н. Лоладзе. М.: Машиностроение, 1980. - 320 с.

35. Лепетуха, В. П. Особенности стружкообразования при хонингова-нии труднообрабатываемых материалов / В. П. Лепетуха // Синтетические алмазы, 1972.-№3.-С. 49-51.

36. Лезвийный инструмент из сверхтвердых материалов : справочник / Н. П. Винников и др. ; под ред. Н. В. Новикова. Киев : Техника, 1988. -118 с.

37. Маслов, Е. Н. Теория шлифования материалов. — М. : Машиностроение, 1974. 320 с.

38. Майер, Э. Торцовые уплотнения. М.: Машиностроение, 1978. - 228 с.

39. Надеева, И. В. Взаимосвязь агрегатности карбидо-кремниевых шлифматериалов с их прочностными показателями / И. В. Надеева, Е. В. Славина, Д. О. Пушкарев // Абразивное производство : сб. научн. трудов. — Челябинск : ЮУрГУ, 2005. С. 22 - 26.

40. Надеева, И. В. Повышение эффективности технологии производства шлифматериалов из карбида кремния. / И. В. Надеева, Е. В. Славина, О. Д. Пушкарев // Огнеупоры и техническая керамика. 2005. - № 12. - С. 29 - 31.

41. Наерман, М. С. Прецизионная обработка деталей алмазными и абразивными брусками / М. С. Наерман, С. А. Попов. — М. : Машиностроение, 1971.-223 с.

42. Никитин, Ю. И. Технология изготовления и контроль качества алмазных порошков / Ю. И. Никитин. Киев : Наукова думка, 1984. - 263 с.

43. Никулин, Н. И. Выбор оптимальных условий алмазной обработки неметаллических хрупких материалов / Н. И. Никулин // Синтетические алмазы. 1975. - вып. 6. - С. 46 - 49.

44. Никулин, Н. И. Исследование сил, возникающих при микрорезании хрупких материалов / Н. И. Никулин // Синтетические алмазы. 1978. - вып. 5.-С. 52-57.

45. Новоселов, Ю. К. Динамика формообразования поверхностей при абразивной обработке / Ю. К. Новоселов. Саратов : Изд-во Саратовского* ун-та, 1975.-219 с.

46. Новиков, Н. В. Сопротивление разрушению сверхтвердых композиционных материалов / Н. В. Новиков, A. JI. Майстренко, В. Н. Кулаковский. -Киев : Наукова думка, 1993. 220 с.

47. Новиков, Н. В. Трещиностойкость монокристаллов алмаза / Н. В. Новиков, С. Н. Дуб., В. И. Мальнев // Сверхтвердые материалы. 1992. - № 5. ~ С. 5 - 11.

48. Новые смазочно-охлаждающие жидкости для скоростного и силового шлифования / О. И. Исаченков и др..

49. Орап, А. А. Доводка и полирование прецизионных плоских поверхностей / А. А. Орап, Н. Е. Стахнив, С. В. Сохань // Станки и инструмент. — 1992. -№3.- С. 19-21.

50. Орлов, П. Н. Влияние кинематических факторов доводки кольцевых поверхностей корпусных деталей на параметры качества обработки / П. Н.

51. Орлов, Г.Р. Сагателян, Н.М. Шлыков // Прогрессивные конструкции режущих инструментов и рациональные условия эксплуатации. М., 1983. - С. 72 -79.

52. Орлов, П. Н. Технологическое обеспечение качества деталей методами доводки. М. : Машиностроение, 1988. - 383 с.

53. Примак, JL П. Влияние алмазной обработки на прочность керамики / JI. П. Примак, JI. И. Александрова // Синтетические алмазы. 1976. - вып. З.-С. 70-72.

54. Рогов, В. В. К вопросу о механизме алмазного шлифования.хрупких неметаллических материалов / В. В. Рогов // Сверхтвердые материалы. -1989.-№5.-С. 57-61.

55. Силенко, П. М. Композиционный материал на основе нанокристал-лического SiC, армированного непрерывными волокнами SiC / П. М. Силенко, Т. В. Копань // Порошковая металлургия. — 1997. № 5/7. - С. 69 - 75.

56. Соложенко, В. JI. К вопросу о твердости кубического карбонитрида бора / В. JI. Соложенко, С. Н. Дуб, Н. В. Новиков // Сверхтвердые материалы. -2001.-№4. -С. 73-78.

57. Соколов, В. О. Определение технологических характеристик профильного алмазного шлифования / В. О. Соколов, Н. В. Сорокина // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. — 2007. — № 2. — С. 116-121.

58. Сухобрус, А. А. Исследование силовых и энергетических характер-стик процесса шлифования хрупких материалов / А. А. Сухобрус // Сверхтвердые материалы. 1993. - № 1. - С. 64 - 69.

59. Танович, М. JI. Изучение микрорезания керамических материалов / М. JI. Танович, Э. В. Рыжков // Сверхтвердые материалы. 1994. - № 1. - С. 49-53.

60. Тонкая техническая керамика / Пер. с япон. Под ред. А. К. Каркли-та. -М. : Металлургия, 1986. -276 с.

61. Уплотнения и уплотнительная техника : справочник / Под общ. Ред. А. И. Голубева, JI. А. Кондакова. М. : Машиностроение, 1986, - 464 с.

62. Худобин, JI. В. СОЖ для обработки инструментами из сверхтвердых материалов / JI. В. Худобин // Синтетические алмазы. 1977. - вып. 5. -С. 12-16.

63. Чеповецкий, И. X. Динамика изменения параметров контакта при алмазной обработке / И. X. Чеповецкий, В, JI. Стрижаков // Синтетические алмазы. 1971. - № 5. - С. 38 - 42.

64. Чеповецкий, И. X. О влиянии величины опорной поверхности на производительность алмазной обработки / И. X. Чеповецкий, Н. С. Карпович // Синтетические алмазы. 1975. - вып. 5. - С. 41 - 44.

65. Чеповецкий, И. X. Основы механики контактного взаимодействия при алмазной обработке / И. X. Чеповецкий, Э. В. Рыжов, В. Б. Ильинский // Синтетические алмазы. — 1976. вып. 4. — С. 9 — 15.

66. Чеповецкий, И. X. Динамика изменения параметров контакта при алмазной обработке / И. X. Чеповецкий, В. JI. Стрижаков // Синтетические алмазы. 1978.-вып. 5.-С. 38-42.

67. Чеповецкий, И. X. Закономерности стружкообразования и износ алмазных брусков при хонинговании / И. X. Чеповецкий, JI. С. Григорова, В, J1. Стрижаков // Синтетические алмазы. 1978. - Вып. 6. - С. 17 - 24.

68. Чеповецкий, И. X. Микрогеометрия и параметры опорных кривых алмазного инструмента и детали / И. X. Чеповецкий, В, JI. Стрижаков // Синтетические алмазы. 1978. - Вып. 3. — С. 41 — 44.

69. Чирков, Г. В. Алгоритм установления взаимосвязи эксплуатационных свойств поверхностного слоя материала с технологическими параметрами процесса обработки / Г. В. Чирков // Машиностроитель. 2004. - № 8. -С. 30-33.

70. Чирков, Г. В. Взаимосвязь эксплуатационных свойств поверхностного слоя материала с технологическими параметрами процесса обработки / Г. В. Чирков // Контроль. Диагностика. 2005. - № 4. - С. 48 - 51.

71. Шальнов, В. А. Шлифование и полирование высокопрочных материалов / В. А. Шальнов. М. : Машиностроение, 1972. - 272 с.

72. Шкарупа, И. JI. Механическая обработка керамических материалов на основе оксида алюминия, нитрида и карбида кремния / И. J1. Шкарупа, Д. А. Климов // Стекло и керамика. 2004. - № 6. - С. 16-18.

73. Шлифовальные круги из СТМ для обработки инструментальных материалов : каталог. Киев : ИСМ НАН Украины, 1995. - 78 с.

74. Adamiano, A. Techical Notes. Stabilization of cubic Silicon Carbide / A. Adamiano, L. S. Staikoff// J. Phys. Chem. Solid. 1965. - Vol. 26. - P. 669 -672.

75. Chakrabarti, O. P. Influence of Free Seilicon Content on the Microhard-ness of RB-SiC / O. P. Chakrabarti // Ceram. Forum intern. 1997. - B. 74. - No. 2.- P. 98-101.

76. Dunbar, P. The limit of non-stoichiometry in Silicon Carbide / P. Dunbar, P. Birney, W. D. Kingery // J. of Mater. Sci. 1990. Vol. 25. № 6. - P. 2827 -2834.

77. Effects of Sintering Temperatures on the Physical and Crystallographic Properties of (3 -SiC / R. M. Williams et. al. // Amer. Ceram. Soc. Bull. 1985. -Vol. 64. - № 10. - P. 1385 - 1389.

78. Edwin N., Ladon Evalnating and Communicating the Carlinogenic Hazards of Petroleum Derived Lubricant Base Oils and Products / Edwin N., Ladon // Lubrication Enginering. 1968. - Vol. 42. -№ 5. - P. 272 - 277.

79. Vapor Deposition Processes and Some applications Bunshan R. F., Desnpandey С. V. // Surface and Codt Tecnol. 1986, 27. № 1. - P. 1 - 21.

80. Guo-dong Zhan. Microstructural Control for Strengthening of Silicon carbide ceramics / Guo-dong Zhan, Mamoru Mitomo // J. Amer. Ceram. Soc. -1999. vol. 82. No. 10. - P. 2924 - 2926.

81. Kong, H. S. Chemical vapor deposition and characterization of 6H-SiC thin films on off-axis 6H-SiC substrates / H. S. Kong, J. T. Glass, R. F. Davis // J. Appl. Phys. 1988. - Vol. 64. - No. 5. - P. 2672 - 2679.

82. Klimenko, S. A. Cutting Tools of Superhard Materials. Ch. 1. / S.A. Kli-menko, Yu. А/ Mukovoz, L. G. Polonsky // Advanced Ceramics Tool for Machining Applicatior-2 / Ed, by I. M. Low and X. S. Li. Switzerland : Trans Tech Publications, 1996. P. 1 - 66.

83. Microstructural Developments in Pressureless-Sintered p-SiC Materials with Al, Band С Additions / S. Shinozaki et. al. .// Amer. Ceram. Soc. Bull. -1985. -Vol. 64. № 10. - P. 1389 - 1393.

84. Metal Matrix Composites offer New Opportunities for PM MPR : Metal Powderrept. 1986, 41, № 2. -161 p.

85. Ryswtik, W. Effects of Carbon as a Sintering Aid in Silicon Carbide / W. Ryswtik, D. J. Shanefield // J. Amer. Ceram. Soc. 1990. - Vol. 73. - № 1. - P. 148- 150.

86. Riport Antiatrito e Antiusura Con Processo Plasma CVD «Trat e Finit», 1985, 25,-№5, p. 51-52.

87. Silicon Carbide and Related Materials, ed. by Spencer M.G., Devaty R.P., Edmond J. A., Asif Khan M., RahmanM / N. A. Rogachev et. al. ; Inst. Phys. Conf. Ser. No. 137; Inst. Phys. Publ, Bristol and Philadelphia, 1993. - P. 121.

88. Sakai, T. Effects of carbon on phase transformation of P-SiC with A1203 / T. Sakai, H. Watanabe, T. Aikawa // J. of Mater. Science Letters. 1987. - Vol. 6. - № 7. - P. 865 - 866.

89. Sakai, T. Phase Transformation and Thermal Conductivity of Hot-Press Silicon Carbide Containing Alumina and Carbon / T. Sakai, T. Aikawa // J: Amer. Ceram. Soc. 1988. - Vol. 71. - № 1. - P. C7 - C9.

90. Satoshi O-hta, Karuto Nakano, Kiyashi Terazaki Cracks Caused by sliding of sic on Carbides // Nippon Tungsten Reirew. 1986. Vol. 19. - P. 33 -39.

91. Structure and Properties of Shock-Wave Sintered Diamond Composites / N. Novikov et. al. // Ind. Diamond Rev. 1993. 53. - № 5. - P. 278 - 281.

92. Spur, G. Funkenerosives Trennen polykristaHi-ner Diamantwerkzeuge /

93. G. Spur, J. Schonbeck // Industrie Diamanten Rdsch. 1991. 25. - № 3. - P. 179 -185.

94. Tribolgical examination of unlubricated and graphite lubricated Silicon nitride under traction Stress / Wederr L. D., Pallini R. A., Miller N.C. «Wear». 1988, 122. - № 2. - P. 183 - 205.

95. Tajima, Yo. Solid Solubility of Aluminum and Boron in Silicon Carbide / Yo Tajima, W. D. Kingery // J. Amer. Ceram. Soc. 1982. - Vol. 65. - № 2. - P. C-27 - C-29.

96. Hannink, R.H.J. Microstructural Investigation and Indentation Response of Pressureless-Sintered a- and P-SiC / R. H. J. Hannink, Y. Bando, Tanaka

97. H. Inomata. // J. Mater. Sci. 1988. - Vol. 23. - No. 6. - P. 2093 - 2101.

98. Wassen, R. Densification of Ultrafine SiC Powder / R. Wassen et. al. // J. Mater. Sci. 1996. - Vol. 31. - № 14. - P. 3623 - 3637.