автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.07, диссертация на тему:Повышение стойкости быстрорежущего инструмента и улучшение качества обработанной поверхности при резании за счет применения СОТС с присадками жидкокристаллических соединений

На правах рукописи

ии34Э3863

КОЛБАШОВ Михаил Александрович

ПОВЫШЕНИЕ СТОЙКОСТИ БЫСТРОРЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА И УЛУЧШЕНИЕ КАЧЕСТВА ОБРАБОТАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПРИ РЕЗАНИИ ЗА СЧЕТ ПРИМЕНЕНИЯ СОТС С ПРИСАДКАМИ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Специальность:

05.02.07 — Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва -2010 , 0

1 8 М*е 7010

003493863

Работа выполнена в Ивановском государственном университете

Научный руководитель:

заслуженный деятель науки и техники РСФСР, доктор технических наук, профессор ЛАТЫШЕВ Владимир Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор МАРКОВ Владимир Викторович

кандидат технических наук, профессор ЕГОРОВ Сергей Анатольевич

Ведущая организация:

ОАО « Машиностроительная компания КРАНЭКС» г. Иваново

Защита состоится «6» апреля 2010 г. в 15.00 часов на заседании диссертационного совета Д212.203.16 при Российском университете дружбы народов по адресу: 113090, г. Москва, Подольское шоссе, д.8/5, ауд.125.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Российского университета дружбы народов (117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д.6)

Автореферат разослан « Л » Р^Й 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Соловьев Виктор Викторович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы: Улучшение процесса обработки металлов резанием тесно связаны с разработкой новых эффективных сма-зочно-охлаждающих технологических средств (СОТС). Перспективным путем решения ряда этих задач является совершенствования СОТС посредством введения в них различных по природе и химическому строению функциональных присадок.

В последнее время для современной трибологии характерен повышенный интерес к веществам, имеющим упорядоченное строение. К таким веществам относятся жидкокристаллические соединения холестерина (ЖКСХ) — эфиры холестерила различных кислот. Эти вещества относятся к таким, которые благодаря своему-химическому строению при определенных термодинамических условиях способны структурироваться не только у опорной поверхности, но и на удалении от нее и одновременно обладают свойствами жидкости. Улучшить их триботехнические свойства можно путем дополнительного закрепления молекул по механизму хемосорбции, если бы молекулы ЖКСХ проявляли химическую активность.

Работа выполнена при финансовой поддержке Рособразования по ведомственной аналитической программе «Развитие научного потенциала высшей школы: 2006-2008 гг.» и Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере по программе «У.М.Н.И.К.».

Цель работы: Повышение стойкости быстрорежущего инструмента и улучшение качества обработанной поверхности при резании за счет применения СОТС с присадками жидкокристаллических соединений.

Методы исследования. Работа выполнена на основе фундаментальных положений теории резания металлов, законов физики и химии с применением методов математической обработки экспериментальных данных, при помощи математической программы Origin. Свойства СОТС при резании определяли, измеряя работу резания, интенсивность изнашивания инструмента, а также проводили измерение шероховатости обработанной поверхности.

Научная новизна работы:

1. Впервые были применены новые присадки ЖКСХ к СОТС, позволяющие улучшить характеристики резания — повысить стой-

кость инструмента и уменьшить шероховатости обработанной поверхности.

2. Оптимизировано содержание присадок в СОТС, позволяющих получать наилучшие характеристики резания.

3. Впервые предложено объяснение физико-химического механизма положительного действия присадок ЖКСХ при резании.

Практическая ценность работы:

1. Научные и практические результаты работы реализуются в госбюджетных научно-исследовательских работах, выполняемых на базе трибологического центра и кафедры экспериментальной и технической физики ИвГУ.

2. Определена предельная растворимость присадок ЖКСХ в индустриальных маслах И-20А, И-40А и режущих маслах СП-4 и ГСВ-1. Даны рекомендации по оптимальной концентрации присадок. Изучены реологические характеристики получаемых смазочных композиций.

3. Получены данные по влиянию химически-активных присадок ЖКСХ на характеристики процесса резания сталей 45 и 12Х18Н10Т.

Реализация результатов работы: результаты работы переданы в виде рекомендаций на предприятие ОАО «Машиностроительная компания КРАНЭКС».

Апробация работы: Основные положения диссертации были представлены на:

■ I и II Международном научно-практическом семинаре «Техника и технологии трибологических исследований» (Иваново, 2006 и 2009);

■ VI и VII Международной научной конференции по лиотроп-ным жидким кристаллам (Иваново, 2006 и 2009);

■ Международной научно-технической конференции «Полимерные композиты и трибология (Поликомтриб-2009)» (Гомель, Беларусь, 2009);

■ Международной научно-технической конференции «Состояние и перспективы развития электротехнологии (XV Бенардосовские чтения)» (Иваново, 2009);

■ IX Всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи НТТМ-2009 (Москва, ВВЦ, 2009),

■ Региональной научно-технической конференции «Материаловедение и надежность триботехнических систем» (Иваново 2009);

■ Региональной молодежной научно-технической конференции «Актуальные проблемы трибологии» (Иваново, 2007, 2008 и 2009).

Публикации. Основные теоретические положения и результаты исследований опубликованы в 16 научных работах, в т.ч. в 2 статьях в журналах, рекомендованных ВАК, 2 статьи в центральных научных журналах, 3 статьях в межвузовских сборниках научных трудов, 5 тезисах доклада на международных конференциях и 4 тезисах докладов конференций регионального уровня.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 5 глав, списка литературы и приложений, содержит 156 страниц печатного текста, 19 таблиц, 59 рисунков, 112 литературных источников.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении содержится обоснование актуальности предлагаемой работы, сформулирована цель исследования, предложена методическая и теоретическая основа, обозначена научная новизна и практическая ценность.

В первой главе диссертации анализируется состояние проблемы. Дается обзор работ, где рассматривается связь между состоянием смазочных слоев при тернии и резании металлов и эффективностью смазочных составов. Многочисленные исследования показали, что технологическая среда попадает в контактную зону, если не до режущей кромки, то достаточно далеко, чтобы оказать смазочное действие. Большой вклад в области исследования механизма действия СОТС в процессах резания внесли Р.Н. Ошер, М. И. Клушин, В. Н. Подураев, В. Н. Латышев, Л. В. Худобин, Н. В. Перцов и др.

В последнее время характерен повышенный интерес структурированным смазочным средам. Такие среды обладают большей несущей способностью смазочных слоев, чем изотропные составы, в значительной мере снижают коэффициент трения и уменьшают адгезию трущихся тел. Структурированные смазочные слои могут трансформироваться в слои полимерные. Радикальные процессы в зоне контакта способствуют образованию мезоморфных вторичных структур. Исследованиями структурированных смазочных сред при граничном трении занимались И.А. Буяновский, Б.И. Купчинов, С.Ф. Ермаков, при резании — В. Н. Латышев, В. Б. Короткое, В.А. Годлевский, Е. В. Березина и др.

Рис. 1. Схема образования мезоморфного смазочного слоя на поверхностях трения

Одними из таких веществ являются жидкокристаллические соединения холестерина (ЖКСХ). ЖКСХ благодаря своему химическому строению при определенных термодинамических условиях способны структурироваться не только у опорной поверхности, но и на удалении от нее и одновременно обладают свойствами жидкости. Среди ЖКСХ есть и химически активные соединения, содержащие в составе атомы хлора и т.п. Однако их трибологические свойства остаются неизученными. Синергетический эффект химической активности присадки ЖКСХ, создающей прочную смазочную пленку и структурной упорядоченности смазочного слоя, разделяющего трущиеся поверхности может привести к значительному улучшению свойств смазочных материалов (рис. 1). Также в главе формулируется цель работы и задачи исследования.

Вторая глава посвящена постановке задач исследования, выбору исследуемых присадок и описанию методик изучения их растворимости в СОТС, изучению реологических свойств.

На основе анализа физико-химических свойств известных, выпускаемых промышленностью ЖКСХ был выбран ряд химически-активных присадок марок Х-16, Х-18, Х-25, Х-26, Х-37, Х-68. Эффективность присадки Х-16 изучалась в работах В.Б Короткова. Показа-

но, что при ее введении в режущие масла коэффициенты трения при резании ниже, чем от введения других эффективных присадок — че-тыреххлористого углерода, перекиси водорода. Эффективность Х-18 показана в работах С.Ф. Ермакова.

Новыми в наших исследованиях являются присадки ЖКСХ Х-26 и Х-25, которые содержат атом хлора и могут проявить химическую активность при трении и резании.

Присадки марок Х-37, Х-68 и Х-25 — холестериловые эфиры бензойной кислоты — взяты из-за своих физических свойств. Они имеют повышенную температуру перехода в изотропную фазу по сравнению с другими ЖКСХ, переходят в изотропную жидкость только при температурах около 200 °С, в то время как температура перехода в изотропную жидкость Х-18 только 91.5 °С. Тем самым при резании в условиях граничной смазки эти присадки могут показать лучшие результаты, поскольку способны сохранять ЖК состояние при высоких температурах.

Для исследования были выбраны четыре вида СОТС. Индустриальные масла И-20А, И-40А выбраны потому, что они являются основой производства всех режущих масел. В их составе изначально отсутствуют иные присадки, поэтому триботехнические эффекты, связанные с введением изучаемых ЖКСХ, не искажаются под влиянием других активных присадок. Были также взяты два вида реальных режущих масла ГСВ-1 и СП-4 с целью изучения возможности модификации их свойств за счет введения исследуемых присадок.

Для исследования растворимости присадок ЖКСХ в СОТС применена следующая методика: путем растворения присадки в нагретом на

Таблица I

Базовое Предельная концентрация присадки при 20 °С, масс. %

масло Х-16 Х-18 Х-25 Х-26 Х-37 Х-68

И-20А Р Р 1,6 Р 1,5 1,25

И-40А Р Р 2 Р 1,75 1,6

СП-4 Р Р 2,25 Р 2,1 2,0

ГСВ-1 Р Р 1,75 Р 1,6 1,5

Примечание: максимальная концентрация вводимых присадок ограничивалась 3 масс.%, Р — присадка растворима при максимальной концентрации

водяной бане СОТС при температуре 95... 100 °С готовились растворы с концентрациями 1.0, 2.0 и 3.0 масс. %. На стадии охлаждения растворов до 0 °С со скоростью 1...2 град/мин фиксировали температуру начала выпадения осадка. По результатам исследований строилась фазовая диаграмма «температура - массовая доля присадки».

Результаты проведенных исследований растворимости ЖКСХ в базовых маслах приведены в таблице 1. Установлено, что холестериловые эфиры бензойной кислоты Х-25, Х-37 и Х-68 обладают лишь частичной растворимостью в исследуемых СОТС. Это, очевидно связано с наличием бензольного кольца в строении молекулы. Кроме того, данные присадки обладают повышенными температурами плавления, поэтому более склонны к агрегации в растворителе, чем низкотемпературные ЖКСХ. Таким образом, возможности использования высокотемпературных ЖКСХ в качестве присадок к смазочным материалам на основе минеральных масел будут ограничены трудной растворимостью данных присадок в маслах.

Присадки ЖКСХ Х-16, Х-18, Х-26 растворяются в СОТС во всем исследуемом диапазоне температур и концентраций, образуя истинные растворы ЖКСХ в минеральном масле. Для холестерилового эфира олеиновой кислоты Х-16 содержание присадки при 20 °С в растворе масла доводили вплоть до 9 масс. %. Очевидно, хорошая растворимость связана со строением органического радикала эфира, его способностью растворяться в минеральном масле, а также с низкой температурой плавления ЖКСХ.

Исследование присадок на совместимость с режущими маслами показало аналогичные результаты. Холестериловые эфиры бензойной кислоты Х-25, Х-37 и Х-68 обладают лишь частичной растворимостью.

Исследование реологических свойств смазочных композиций с присадками холестериловых эфиров: скоростной и температурной зависимости вязкости проводилось при помощи программируемого вискозиметра Брукфилда ОУ-Н+РЯО с циркуляционной жидкостной баней модели ВгоокйеИ ТС-Ю20. Систему первоначально выдерживали на протяжении 10 минут при постоянной скорости сдвига. Измерения начинали при максимальной скорости сдвига и продолжали, ступенчато снижая её. Температура составляла 20 °С, 40 °С и 60 °С.

В результате исследования вязкости СОТС с присадками были установлены следующие закономерности. Установлено, что влияние присадок проявляется только в области низких температур: 20 и 40 °С. При 60 °С добавление присадок практически не изменяет вязкости и характера течения масла.

Изучение влияния концентрации присадок на вязкость и предварительные эксперименты на трение и износ показало, что оптимальное содержание не должно превышать 3 масс. %, поскольку с дальнейшим повышением содержания присадки свойства масел существенно не изменяются.

В третьей главе описываются исследования по моделированию смазочного действия ЖКСХ при резании на трибологических стендах при граничном трении, поскольку именно граничное трение реализуется в зоне контакта обрабатываемого материала и инструмента.

При моделировании условий граничного трения нами было использовано несколько видов испытаний. За основу были взяты два вида концентрированного «диск—диск» и «диск—плоскость». Удельное давление на контакте в начальный момент рассчитывалась по формуле Герца. Кроме того, в модельных испытаниях для усиления адгезионных процессов пара трения изготавливалась из одинакового материала

— стали 45 (один диск закаливался до 55 НИЦ другой проходил нормализацию 200 НВ). Перед проведением испытаний поверхность деталей пары трения шлифовалась до шероховатости 11а = 1,8±0.2 мкм.

Измерение влияния присадок на коэффициенты трения проводили на лабораторном маятниковом минитрибометре по схеме трения «диск

— неподвижный диск» при скорости скольжения 5.145 м/мин. В процессе трения нами ступенчато повышалось удельное давление на контакте в диапазоне от 10 до 40 МПа.

■

А / / ! -И-1 -«-2 3 ■■.«У - 5 -1—6 7

и- V и

Г"

15 20 25 30 35 10

Давление на контакте, МПа

Рис. 3. Влияние давления па контакте на коэффициент трения смазочных композиций на базе СП-4: 1 — без присадки, 2 — Х-16, 3 — Х-18, 4 — Х-25, 5—-Х-26, 6 — Х-37, 7 — Х-68

Анализ трибограмм полученных при трении чистых индустриальных масел и масел с присадками показывает, что процесс трения масел с присадками протекает более стабильно, сокращается время протекания переходного процесса притирания пары при ступенчатом изменении нагрузки. При введении присадок уменьшается коэффициент трения (рис. 3). По эффективности влияния на коэффициент трения присадки можно расположить в следующий ряд Х-18, Х-68, Х-16, Х-26, X-37, Х-25. В случае И-20А введение присадки Х-25 при нагрузке 3.6 Н (2.25 МПа) снижает значение коэффициент трения с 0.093 до 0.045 — более чем в два раза, в случае И-40А — с 0.075 до 0.045 — в 1.7 раза.

Аналогичные результаты были получены при исследовании трения режущих масел. Наилучшие результаты также показала присадка Х-25. Например, при введении ее в масло СП-4 коэффициент трения снижается с 0.145 до 0.10, т.е. почти в 1.5 раза. Таким образом, является очевидным положительное влияние присадок химически активных ЖКСХ к режущим маслам на процесс трения в условиях граничной смазки.

Исследование процессов износа модельных пар в СОТС проводили на базе стандартной машины трения СМЦ-2 по двум схемам «плоскость — диск» и «диск — неподвижный диск».

При испытаниях по схеме «плоскость — диск» интенсивность изнашивания материала в исследуемой СОТС определяли из отношения глубины вытертой лунки 1г к длине пройденного пути Диск изготавливался из стали 45 размерами 040x1 мм. Условия испытаний: скорость скольжения — 0.6 м/с, начальное давление на контакте (по Герцу) — 300 МПа. По мере истирания лунки давление падало до 20...30 МПа. Относительная погрешность испытаний — 9 %.

Во второй серии опытов при испытаниях по схеме «диск - неподвижный диск» диски изготавливались из стали 45 диаметром 50 мм и шириной 12 мм. Вращающийся диск подвергали термообработке - закалке и низкому отпуску. Противоизносные свойства определяли по измерению площади пятен контакта при ступенчато возрастающей нагрузке до 2500 Н. Время трения на каждой ступени — 10 с, относительная погрешность испытаний — 7 %. Средняя нагрузка на площадку контакта в конце испытаний составляла около 80 МПа.

Результаты исследований износостойкости пары трения с исследуемыми маслами по двум схема приведены на рис. 4. Наилучшие свойства проявляют присадки Х-25 и Х-26. Изучение шероховатости поверхности трения показало, что применение хлорсодержащей присадки приводит также к наименьшей шероховатости поверхности трения.

2

■с

>еэ прис.

44

S, мм

Рис. 4. Корреляция между площадью пятна износа и глубиной вытертой лунки при смазывании зоны трения режущими маслами с присадками ЖКСХ

Четвертая глава посвящена изучению процессов резания в среде СОТС с присадками ЖКСХ.

В качестве СОТС использовано индустриальное масло И-20А и режущее масла СП-4 и ГСВ-1 с присадками Х-16 и Х-25 одинаковой моляльной концентрации — 2.5ТО"2 моль/кг, поскольку предварительные исследования показали, что именно такая концентрация является оптимальная. Выбор присадок был обусловлен их трибологической эффективностью.

Исследование эффективности присадок при резании проводилось на трибометрическом стенде на базе токарно-винторезного станка ТВ-6. Режим резания: диаметр сверла Р6М5 8 мм, частота вращения — 120 об/мин (3 м/мин) и 710 об/мин (17.8 м/мин), подача — 0.08 мм/об. Образец обрабатываемого материала — полоса стали 12Х18Н10Т сечением 10x10 мм — закреплялся в тензометрической головке станка. Показания сигнала крутящего момента с тензометрической головки передавались через АЦП на персональный компьютер. В качестве интегральной характеристики смазочной способности СОТС использовали работу резания. За критерий стойкости инструмента бралось время работы инструмента, за которое работа резания увеличивалась в 2 раза. Подача СОТС осуществлялась капельным методом с расходом 1 мл/мин.

Шероховатость Ra измеряли на профилографе-профилометре «Абрис ПМ-7» с радиусом закругления иглы 5 мкм на базовой длине интегрирования - 0.8 мм.

Результаты эксперимента приведены в таблице 3. Обнаружено положительное влияние химически-активных присадок ЖКСХ на процесс сверления материалов — снижение силовых параметров, уменьшение шероховатости поверхности, повышению стойкости инструмента: силы резания снижаются на 13 %, шероховатость уменьшается на 20 %, стойкость сверл по сравнению с базовым маслом СП-4 возрастает на 30 % . Аналогичные результаты получены и для масла ГСВ-1. После данной серии опытов предложена модель смазочного действия присадок ЖКСХ при резании металлов.

В следующей серии опытов представлены модельные эксперименты по определению усадки стружки, изучению корней стружки и исследование деформированных слоев после обработки резанием. В качестве обрабатываемого материала использовалась сталь 45, в качестве режущего инструмента применялись упорно — проходные резцы из быстрорежущей стали Р6М5 (НЯС 61-62), материал резцов совпадает с материалом свёрел. Геометрия резцов была выбрана согласно справочной литературе. При точении углеродистых сталей: ф = 90°, ф] = 15°, у = 20°, а = а, =6°.

Режим резания: и = 60 м/мин (1 м/с), 5 = 0.1 мм/об, / = 0.5 мм. Подача СОТС осуществлялась капельным методом с расходом 1 мл/мин.

Из представленной гистограммы (рис. 5) видно, что применение ЖКСХ в составах стандартных СОТС позволяет уменьшить значение коэффициента укорочения, что связано с улучшением смазочной способности СОТС.

Для исследования корней стружки, а впоследствии и деформированных слоев после обработки резанием использовался откидной резец. По данным металлографического анализа условный угол сдвига при резании в среде СОТС с присадками ЖКСХ увеличивается, тем самым уменьшается сила трения между стружкой и резцом, сила резания и энергозатраты на удаление данного объема материала. На рис. 6 показаны зависимости микротвердости от глубины деформированного слоя. Максимальная глубина деформированного слоя наблюдалась при резании со стандартными СОТС СП-4 и ГСВ-1. Эти данные свидетельствуют о том, что при резании в СОТС с присадками ЖКСХ процесс стружкоотделения происходит в более благоприятных условиях, чем без их участия, также изменение глубины наклепа может быть связана с изменением направления вектора равнодействующей силы резания. Наличие присадок ЖКСХ в СОТС способствуют уменьшению величины деформированной зоны после механической обработки.

Таблица 2

Характеристики процесса сверления 12Х18П10Т с использованием ЖКСХ

Скорость резания 3 м/мин Скорость резания 17.8м/мип

сотс Работа резания А0, мН м Rao, мкм Стойкость Т0, мин Работа резания А0, мН-м Rao, мкм Стойкость Т0, мин

И-20А 96,4 2,4 42 74,3 1,6 34

А/А0 Ra/Rao Т/Т0 Л/А0 Ra/Rao Т/Т0

И-20А 1 1 1 1 1 1

СП-4 0,85 0,79 1,42 0,96 0,83 1,25

СП-4 + Х-16 0,81 0,70 1,75 0,93 0,8 1,28

СП-4 + Х-25 0,74 0,64 1,85 0,89 0,76 1,31

ГСВ-1 0,82 0,74 1,51 0,94 0,82 1,36

ГСВ-1 +Х-16 0,79 0,68 1,82 0,91 0,76 1,41

ГСВ-1 +Х-25 0,70 0,61 1,90 0,86 0,74 1,45

2.5 20 1.5 1.0

0.5

0,0

Рис. 5. Гистограмма продольного укорочения стружки при точении стали 45: V = 60 м/мин (1 м/с), в = 0.1 мм/об, / = 0.5 мм: I — всухую, 2 — СП-4, 3 — СП-4 + X-16, 4 — СП-4 + Х-25 5 — ГСВ-1, 6—ГСВ-1 +Х-16, 7 —ГСВ-1 +Х-25

■ X . -СП-4 -сгм-х. -сп-их. 6

к

зс*- м__

<0 ?0 SO УО W lio Lvitsoi

а)

¿00-1S0-

л

ь 160-

S

£ 1JÜ-

1 »fr

л -■-ГСВ-1 -♦-rts-i+x-te -А-ГСВ-1+Х-25

ч

■ X ч

>•-- < к U

in » .№ 40 <0 « 70 m 90 wo L, мкм

6)

Рис.6 Зависимость микротвердости стали 45 от глубины деформируемого слоя* я! СОТР. ня Гуачс. СП-4. б» СОТС. ня бале ITR-1

Пятая глава посвящена изучению механизмов смазочного действия присадок ЖКСХ при резании.

Для исследования способности присадок образовывать смазочные пленки при обработке инструментом были проведены модельные исследования по царапанию полированной металлической поверхности в исследуемом смазочном материале алмазным конусом Роквелла. Испытания проводились на пластинах, изготовленных из сталей 45, 12Х18Н10Т. Величина нагрузки составляла 2 Н, скорость скольжения — 8,3 мм/с. Измерение глубины царапины проводили с помощью интерферометра МИИ-4.

Анализ результатов показывает, что во всех случаях в результате введения присадок в базовые масла глубина царапин уменьшается, что свидетельствует об образовании смазочных пленок. Наименьшая глубина образующейся царапины обнаружена в маслах с присадками хлорсодержащих ЖКСХ Х-25 и Х-26.

Обобщая результаты проведенных экспериментов можно сделать однозначный вывод о химическом механизме действия присадок. Химическая активность выбранных присадок обусловлена следующим. При трибодеструкции ЖКСХ, содержащих хлор, может происходить образование свободных радикалов

Х-26: Cl-HOL ->CI- + - HOL

Х-25: Cl-C6H4-(COO>-HOL С1 • + • C6H4-(COO>-HOL

Обладая высокой химической активностью, свободные радикалы образуют прочные ковалентные связи с железом и другими металлами по обменному механизму. Логично предположить, что соединения, об-

разованные свободнорадикальными фрагментами эфиров холестерила и металлом, создают на поверхности металла защитную мономолекулярную пленку. Иммобилизация свободнорадикальных органических фрагментов на поверхности металла способствует увеличению механической стойкости образующейся защитной пленки.

Для холестериловых эфиров карбоновых кислот вероятен другой механизм хемосорбции. Атомы кислорода, входящие в состав фрагментов карбоновых кислот имеют по две пары свободных электронов. Свободная пара электронов и вакантная орбиталь атома железа способны образовывать донорно-акцепторную связь. За счет этой связи происходит закрепление молекул эфиров холестерила на поверхности металла с образованием металлоорганических комплексов. Таким образом, холестериновые эфиры карбоновых кислот способны хемосорбироваться на металлической поверхности, как по обменному, так и по донорно-акцептороному механизму образования ковалентной связи (рис. 7).

Далее рассматривается модель смазочного действия ЖКСХ при резании металлов, в которой использовано необходимое условие смазочного действия. Оно заключается в том, что время существования контакта стружка-сверло должно быть больше суммарного времени проникновения СОТС в область контакта и времени адсорбции молекул ЖКСХ. Вероятная химическая активность присадок создает опасность образования токсичных продуктов, в частности хлора. Для определения возможности образования свободного хлора при трибодеструкции масел с хлорсодержащими присадками были проведены эксперименты на качественное выявление хлор-ионов путем экстракции их отработанного масла в дистиллированной воде на пробу нитрита серебра. При реакции с ионами хлора должен выпадать белый осадок хлорида серебра.

Также были проведены эксперименты на выявление паров свободного хлора при нагреве масла с присадками до температур вспышки с помощью йодкрахмальной индикаторной бумажки. Появление в парах сильных окислителей должно приводить к выделению молекулярного йода и окрашиванию пробы в синий цвет.

О с .HOL а. с HOL

I 11 %C " ПДАС—1

Обменный Обменный

механизм механизм

Рис. 7. Схема хемосорбции молекулы Х-25 на металлическую поверхность

Обе пробы дали отрицательный результат, что свидетельствует об отсутствии выделения хлора при деструкции масел. Таким образом, выделения опасных продуктов не обнаружено, что дает возможным рекомендовать данную присадку Х-25 к использованию в качестве модификатора смазочных свойств режущих масел.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Установлено положительное влияние химически-активных присадок ЖКСХ на процесс сверления материалов. При скорости резания 3 м/мин (0.05 м/с) стойкость сверл по сравнению с базовыми маслом СП-4 возрастает на 30 %, работа резания снижается на 13%, шероховатость уменьшается на 20 % . При скорости резания 17.8 м/мин (0.3 м/с) для СОТС с присадкой Х-25 стойкость сверл возрастает на 15%, работа резания снижается на 7%, шероховатость снижается на 9 % по отношению к базовым СОТС.

2. Установлено влияние присадок ЖКСХ на коэффициент укорочения стружки при точении. При использовании базового масла СП-4 коэффициенты продольного укорочения стружки уменьшается на 4...5 % по отношению к резанию без СОТС. Введение присадок приводит к сниженшо коэффициента укорочения на 14... 15 % (Х-16) и 23...24 % (Х-25) по сравнению с резанием без СОТС.

3. По данным металлографического анализа условный угол сдвига при резании в среде СОТС с присадками ЖКСХ увеличивается, что объясняется уменьшением силы трения между стружкой и резцом, силы резания и энергозатрат на удаление данного объема материала. Наличие присадок ЖКСХ в СОТС способствуют уменьшению величины деформированной зоны после обработки резанием.

4. Методом склерометрических испытаний установлено, что в результате введения присадок в базовые масла глубина царапин уменьшается, что свидетельствует об образовании смазочных пленок с высокой несущей способностью. Наименьшая глубина образующейся царапины обнаружена в маслах с присадками хлорсодержащих ЖКСХ Х-25 и Х-26.

5. Триботехнических эффект смазочного действия подтвержден испытаниями при трении в условиях граничной смазки. При введение присадки Х-25 в режущие масла при нагрузке 18.7 МПа снижается значение коэффициента трения на 70 %, повышение износостойкости пары трения в 1.5 раза и уменьшение на 15 % шероховатости поверхности трения. В этом проявляется синергетический эффект химической активности присадки ЖКСХ, создающей прочную смазоч-

ную пленку и структурной упорядоченности смазочного слоя, разделяющего трущиеся поверхности.

Основные положения диссертации изложены в следующих публикациях:

1. Колбашов М.А., Латышев В.Н., Новиков В.В., Сырбу С.А., Ну-ждина Е.Е. Влияние присадок холестериловых эфиров бензойной кислоты на трибосвойства минерального масла И-20А // Физика, химия и механика трибосистем: Межвуз. сб. науч. тр. Иваново: 2007. Вып. 6. 0,13 п. л.

2. Колбашов М.А., Латышев В.Н., Сырбу С.А., Новиков В.В. Реологические свойства смазочных композиций с присадками холестери-ческих жидких кристаллов // Жидкие кристаллы и их практическое использование. Вып.3(25), 2008. 0,5 п.л.

3. Колбашов М.А., Латышев В.Н., Новиков В.В., Сырбу С.А. Исследование противоизностных свойств смазочных масел с присадками холестерических жидких кристаллов.// Физика, химия и механика трибосистем: Межвуз. сб. науч. тр. Иваново: 2008. Вып. 7. 0,2 пл.

4. Колбашов М.А., Латышев В.Н., Новиков В.В., Сырбу С.А. Влияние присадок холестерических жидких кристаллов на свойства смазочных масел при трении.// Жидкие кристаллы и их практическое использование. Вып. 1(27), 2009. 0,4 п.л.

5. Колбашов М.А., Латышев В.Н., Новиков В.В., Сырбу С.А. Про-тивоизносные свойства присадок некоторых жидкокристаллических соединений.// Материаловедение и надежность триботехнических систем.: Сб. науч. тр. Иваново: 2009.0,3 п.л.

6. Колбашов М.А., Латышев В.Н., Новиков В.В., Сырбу С.А. Влияние присадок некоторых холестерических жидких кристаллов на свойства смазочных масел. // Трение и смазка в машинах и механизмах. М., 2009. №8. (0,37 п.л.)

7. Колбашов М.А., Латышев В.Н., Новиков В.В., Сырбу С.А. про-тивоизносные присадки жидкокристаллических соединений холесте-рила // Материалы II международного семинара «Техника и технологии трибологических исследований». Иваново, 2009. 0,06 п.л.

КОЛБАШОВ МИХАИЛ АЛЕКСАНДРОВИЧ (РОССИЯ)

ПОВЫШЕНИЕ СТОЙКОСТИ БЫСТРОРЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА И УЛУЧШЕНИЕ КАЧЕСТВА ОБРАБОТАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПРИ РЕЗАНИИ ЗА СЧЕТ ПРИМЕНЕНИЯ СОТС С ПРИСАДКАМИ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Приводятся экспериментальные данные о влиянии присадок жидкокристаллических соединений холестерила (ЖКСХ) к СОТС на процесс резания. Установлено улучшение характеристик резания при использовании новых СОТС — повышение стойкости инструмента и уменьшение шероховатости обработанной поверхности. Оптимизировано содержание присадок в СОТС, позволяющие получать наилучшие характеристики резания. Предложено объяснение физико-химического механизма положительного действия присадок ЖКСХ при резании.

KOLBASHOV MIKHAIL ALEKSANDROVICII (RUSSIA)

THE INCREASE OF THE WEAR RESISTANCE OF THE HIGH-SPEED STEEL INSTRUMENT AND THE IMPROVEMENT OF THE MACHINE SURFACE BY LUBRICATING OILS WITH ADDITIVES CHOLESTERICAL LIQUID CRYSTALS

The experimental data of the influence of the additives cholesterical liquid crystals (CLC) to lubricating oils was published. Improvement of the cutting process characteristic by new lubricating oils was observed. Concentration of the CLC-additives to lubricating oils was optimized. The physical-chemistry mechanism of the lubricating action into cutting process of the new CLC-additives was discussed.

КОЛБАШОВ Михаил Александрович

Повышение стойкости быстрорежущего инструмента и улучшение качества обработанной поверхности

при резании за счет применения СОТС с присадками жидкокристаллических соединений

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 26.02.2010 Формат 60x84 1/16. Бумага писчая. Печать плоская. Усл. печ. л. 1.4. Уч.-изд. л. 0.8. Тираж 100.

Издательство «Ивановский государственный университет» 153025 Иваново, ул. Ермака 39

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Современное состояние проблемы повышения эффективности сма-зочно-охлаждающих технологических средств (СОТС).

1.1.1. Назначение и функциональное действие СОТС.

1.1.2. Трибоактивные присадки к СОТС.

1.1.3. Эффективность СОТС при сверлении металлов.

1.2. Трибологические свойства смазочных материалов с присадками жидких кристаллов.

1.2.1 .Физические основы трибоактивности жидких кристаллов.

1.2.2.Свойства индивидуальных жидких кристаллов.

1.2.3.Триботехнические характеристики масел с жидкокристаллическими присадками.

1.2.4. Эффективность присадок жидких кристаллов при обработке давлением и резанием.

1.3. Выводы по литературному обзору и постановка задач исследова

ГЛАВА 2. ИЗУЧЕНИЕ СОВМЕСТИМОСТИ ПРИСАДОК ЖКСХ СО СМАЗОЧНЫМИ МАСЛАМИ.

2.1 .Характеристика исследуемых присадок ЖКСХ.

2.2. Исследования растворимости присадок ЖКСХ.

2.3. Исследования реологических свойств.

2.3.1. Методика исследования.

2.3.2. Исследование реологических свойств индустриальных масел с присадками ЖКСХ.

2.3.3. Исследование реологических свойств режущих масел с присадками ЖКСХ.

2.4. Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3 МОДЕЛИРОВАНИЕ СМАЗОЧНОГО ДЕЙСТВИЯ ПРИСАДОК

ЖКСХ ПРИ РЕЗАНИИ НА ТРИБОЛОГИЧЕСКИХ СТЕНДАХ.

3.1. Методы трибологических исследований.

3.1.1. Испытан ия на минитрибометре.

3.1.2. Испытания на СМЦ-2.

3.2. Изучение трибоактивности присадок ЖКСХ в индустриальных маслах

3.3. Изучение трибоактивности присадок ЖКСХ в режущих маслах.

3.4. Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ РЕЗАНИЯ В СРЕДЕ СОТС С ПРИСАДКАМИ ЖКСХ.

4.1. Методы испытания свойств режущих масел при резании.

4.2. Исследование влияния присадок ЖКСХ к СОТС на процесс сверления.

4.3. Исследования влияния присадок к СОТС на усадку стружки.

4.5. Исследование корней стружки и влияние присадок на глубину деформированного слоя после обработки.

4.6. Выводы по главе 4.

ГЛАВА 5. ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМОВ СМАЗОЧНОГО

ДЕЙСТВИЯ ПРИСАДОК ЖКСХ ПРИ РЕЗАНИИ.

5.1. Влияние присадок на глубину царапины при склерометрировании.

5.2. Механизмы хемосорбции присадок ЖКСХ.

4.3. Модель смазочного действия присадок ЖКСХ при резании металлов

5.3. Экологические проблемы применения хлорсодержащих ЖКСХ.

5.4. Выводы по главе 5.

Улучшения процесса обработки металлов резанием тесно связаны с разработкой новых эффективных смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС). Перспективным путем решения ряда этих задач является совершенствования СОТС посредством введения в них различных по природе и химическому строению функциональных присадок.

В настоящее время широко известно использование в качестве присадок следующих материалов: во-первых, ПАВ, улучшающих антифрикционные свойства трибосистем; во-вторых органические соединения, содержащих активные компоненты — серу, фосфор, хлор и др., которые химически взаимодействуя с поверхностными слоями деталей образуют плепки предотвращающие металлическое и молекулярное сцепление на участках контакта; в-третьих, веществ обладающих ламелярной структурой (графит, дисульфит молибдена и др.), способствующих снижению трения в процессе резания вследствие увеличения опорных площадей контакта и замены трения между металлическими поверхностями на трение между пластически сдвигаемыми слоями присадки относительно друг друга.

В последнее время для современной трибологии характерен повышенный интерес к веществам, имеющим упорядоченное строение. К таким веществам относятся жидкокристаллические соединения холестерила (ЖКСХ) — эфиры холестерила различных кислот. Эти вещества относятся к таким, которые благодаря своему химическому строению при определенных термодинамических условиях способны структурироваться не только у опорной поверхности, но и на удалении от нее и одновременно обладают свойствами жидкости. Улучшить их триботехнические свойства можно путем дополнительного закрепления молекул по механизму хемосорбции, если бы молекулы ЖКСХ проявляли химическую активность. Из-за большого разнообразия возможных соединений ЖКСХ исследования их влияния на свойства масел далеки от завершения.

Целью работы явилось повышение стойкости быстрорежущего инструмента и улучшение качества обработанной поверхности при резании за счет применения СОТС с присадками жидкокристаллических соединений.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Впервые были применены новые присадки ЖКСХ к СОТС, позволяющие улучшить характеристики резания — повысить стойкость инструмента и уменьшить шероховатости обработанной поверхности.

2. Оптимизировано содержание присадок в СОТС, позволяющих получать наилучшие характеристики резания.

3. Впервые предложено объяснение физико-химического механизма положительного действия присадок ЖКСХ при резании.

Практическая ценность работы состоит в следующем:

1. Научные и практические результаты работы реализуются в госбюджетных научно-исследовательских работах, выполняемых на базе трибологиче-ского центра и кафедры экспериментальной и технической физики ИвГУ.

2. Определена предельная растворимость присадок ЖКСХ в индустриальных маслах И-20А, И-40А и режущих маслах СП-4 и ГСВ-1. Даны рекомендации по оптимальной концентрации присадок. Изучены реологические, характеристики полученных смазочных композиций, в частности вязкость.

3. Получены данные по влиянию химически-активных присадок ЖКСХ на характеристики процесса резания сталей 45 и 12Х18Н10Т.

Результаты работы переданы в виде рекомендаций на предприятие ОАО «Машиностроительная компания КРАНЭКС» г. Иваново.

Основные положения диссертации были доложены и обсуждены на: I и II Международном научно-практическом семинаре «Техника и технологии трибологических исследований» (Иваново, 2006 и 2009); VI и VII Международной научной конференции по лиотропным жидким кристаллам (Иваново, 2006 и 2009); Международной научно-технической конференции «Полимерные композиты и трибология (Поликомтриб-2009)» (Гомель, Беларусь, 2009); Международной научно-технической конференции «Состояние и перспективы развития электротехнологии (XV Бенардосовские чтения)» (Иваново, 2009); IX Всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи НТТМ-2009 (Москва, ВВЦ, 2009); Региональной научно-технической конференции «Материаловедение и надежность триботехнических систем» (Иваново 2009); Региональной молодежной научно-технической конференции «Актуальные проблемы трибологии» (Иваново, 2007, 2008 и 2009).

Основные теоретические положения и результаты исследований опубликованы в 16 научных работах, в т.ч. в 2 статьях в журналах, рекомендованных ВАК, 2 статьи в центральных научных журналах, 3 статьях в межвузовских сборниках научных трудов, 5 тезисах доклада на международных конференциях и 4 тезисах докладов конференций регионального уровня.

Работа выполнена при финансовой поддержке Рособразования по ведомственной аналитической программе «Развитие научного потенциала высшей школы: 2006-2008 гг.» и Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере по программе «У.М.Н.И.К.».

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Установлено положительное влияние химически-активных присадок ЖКСХ на процесс сверления материалов. При скорости резания 3 м/мин (0.05 м/с) стойкость сверл по сравнению с базовыми маслом СП-4 возрастает на 30 %, работа резания снижается на 13 %, шероховатость уменьшается на 20 % . При скорости резания 17.8 м/мин (0.3 м/с) для СОТС с присадкой X-25 стойкость сверл возрастает на 15%, работа резания снижается на 7%, шероховатость снижается на 9 % по отношению к базовым СОТС.

2. Установлено влияние присадок ЖКСХ на коэффициент укорочения стружки при точении. При использовании базового масла СП-4 коэффициенты продольного укорочения стружки уменьшается на 4.5 % по отношению к резанию без СОТС. Введение присадок приводит к снижению коэффициента укорочения на 14.15 % (Х-16) и 23.24 % (Х-25) по сравнению с резанием без СОТС.

3. По данным металлографического анализа условный угол сдвига при резании в среде СОТС с присадками ЖКСХ увеличивается, что объясняется уменьшением силы трения между стружкой и резцом, силы резания и энергозатрат на удаление данного объема материала. Наличие присадок ЖКСХ в СОТС способствуют уменьшению величины деформированной зоны после обработки резанием.

4. Методом склерометрических испытаний установлено, что в результате введения присадок в базовые масла глубина царапин уменьшается, что свидетельствует об образовании смазочных пленок с высокой несущей способностью. Наименьшая глубина образующейся царапины обнаружена в маслах с присадками хлорсодержащих ЖКСХ Х-25 и Х-26.

5. Триботехнических эффект смазочного действия подтвержден испытаниями при трении в условиях граничной смазки. При введение присадки X-25 в режущие масла при нагрузке 18.7 МПа снижается значение коэффициента фения на 70 %, повышение износостойкости пары трения в 1.5 раза и

134 уменьшение на 15 % шероховатости поверхности трения. В этом проявляется синергетический эффект химической активности присадки ЖКСХ, создающей прочную смазочную пленку и структурной упорядоченности смазочного слоя, разделяющего трущиеся поверхности.

1. Авторское свидетельство СССР № 348596. МКИ С10М 3/04. Сма-зочно-охлаждающая жидкость для обработки металлов резанием / Латышев В.Н. Опубл. в Б.И., 1970, № 25. —2 с.

2. Авторское свидетельство СССР № 1086009. Антифрикционная присадка для минеральных масел / Латышев В.Н., Усольцева Н.В., Годлевский

3. B.А. и др. Опубл. в Б.И., 1983, № 14. — 3 с.

4. Авторское свидетельство СССР № 601304. Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки металлов / Р.И. Карабанов, В.Н. Латышев, И.Г. Чистякова, В.М. Чайковский. Опубл. в Б.И.1978. № 13.— Зс.

5. Акопова, О.Б. Влияние молекулярного и надмолекулярного строения дискотических мезогенов на их трибологические характеристики / О.Б. Акопова, под ред. Н.В.Усольцевой // Успехи в изучении жидкокристаллических материалов. Иваново 2007 - С. 73-79.

6. Армарего, И.Дж. Обработка металлов резанием / И.Дж. Армарего, Р.Х. Браун // Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1977. - 325 с.

7. Ахматов, A.C. Молекулярная физика граничного трения / А.С.Ахматов — М.: Физматгиз, 1963.— 462 с.

8. Барчан, Г.П., Влияние фазового перехода мезоморфное состояние -изотропная жидкость на смазочные свойства жидкокристаллических смесей / Г.П. Барчан, А.Т. Милаев, И.Г. Гуменчук // Химия и технология топлив и масел.- 1988,-№12.-С. 18-19.

9. Барчан, Г.П. Жидкокристаллическое состояние межфазных слоев при скольжении /Г.П. Барчан // Доклады АНСССР,- 1981.- №1.- Т. 258,1. C.86-88.

10. Барчан, Г.П., и др. Радикальные процессы при трении в среде сложных эфиров. / Г.П. Барчан, Г.Г. Чигаренко, А.Г. Пономаренко // Трение и износ, 1983.-№2.-Т. 4,- С. 194-201.

11. Белкин, М.М. Ротационные приборы. Измерение вязкости и физико-механических характеристик материалов / М.М. Белкин, Г.В. Виноградов, А.И. Леонов — М.: Машиностроение, 1963. — 272с.

12. Бердичевский, Е.Г. Смазочно-охлаждающие технологические средства для обработки материалов: справочник/ Е.Г. Бердичевский — М.: Машиностроение, 1984.— 224 с.

13. Березина, Е.В. Производные фталоцианина как присадки к смазочным композициям /Е.В. Березина.— Иваново: Иван. гос. ун-т, 2007. — 240 е.- ISBN 5-7807-0614-Х.

14. Березина, Е.В. Явление надмолекулярной организации в граничном слое. / Е.В. Березина, В.А. Годлевский, Н.В. Усольцева // Трение и смазки в машинах и механизмах, 2007 №4.- С. 30-37.

15. Березина, Е.В. Мезогенные соединения в качестве трибоактивных присадок / Е.В. Березина, В.А. Годлевский // Успехи в изучении жидкокристаллических материалов — Иваново: Иван. гос. ун-т, 2007 С. 80-94.

16. Бибик, Е.Е. Реология дисперсных систем / Е.Е. Бибик — Л.: Изд-во Ленинградского ун-та, 1981. -172с.

17. Бобров, В.И. Роль мезогенных поверхностно активных веществ в процессе граничного трения / В.И. Бобров // Фрикционное взаимодействие твёрдых тел с учётом среды, сб. тр Иваново, 1982 - С. 79-85.

18. Бобров, В.И. Физико- химия контактных взаимодействий твердое тело жидкий кристалл / В.И. Бобров // Физико-химическая механика процесса трения: сб. тр. Иваново, 1979.-С.150-159.

19. Бобрышева, С. Н. Физико-химические аспекты использования жидкокристаллических присадок/С.Н. Бобрышева // Электронный журнал «Трение и износ». 1999-№4. www.tribo.ru.

20. Боуден, Ф.П. Трение и смазка твердых тел / Ф.П. Боуден, Д.Тейбор пер. с англ. М.: Машиностроение, 1968.- 544 с.

21. Василевская, A.C. Влияние нематического упорядочения на трение скольжения /A.C. Василевская, Е.А. Духовский, A.A. Силин // Письма в ЖТФ.- Т.12 Вып. 12,- С. 750 - 752.

22. Гамуля, Г.Д. Смазочное действие твердых смазочных покрытий со слоистыми антифрикционными компонентами при трении в вакууме / Г.Д. Гамуля, И.Д. Лебедева // Трение, износ и смазочные материалы. Тр.междунар.научн.конфер. Ташкент, 1985 г-Т.2 -М.: С. 83-87.

23. Гаркунов, Д.Н. Триботехника: учебник для студентов втузов / Д.Н. Гаркунов —М.: Машиностроение, 1989 г.-328с.

24. Гороховский, Г.А. Полимеры в технологии обработки металлов / Г.А. Гороховский — Киев: Наукова думка, 1975.-224 с.

25. Годлевский, В.А. Особеноости смазочного действия водных растворов ПАВ при лезвийном резании труднообрабатываемых материалов/ В.А. Годлевский, В.В. Марков // Известия вузов РФ. Химия и и химическаятехнология. 2004.- Т.47- №9.- С. 120-124.138

26. Грановский, Г.И. Резание металлов / Г.И. Грановский, В.Г. Грановский — М.: Высшая школа. 1985. — 304с.

27. Грибайло, А.П. Влияние жидких кристаллов на смазочные свойства минеральных масел /А.П. Грибайло // Химия и технология топлив и масел, 1985 №3- С.24-25.

28. Дмитриева, Т.В. Полимерсодержащие СОЖ на масляной основе и некоторые физико-химические процессы их граничного взаимодействия с поверхностью металла/ Т.В. Дмитриева, JIM. Граевская // Трение и износ. 1984.- Т.5.- №2.- С. 273-277.

29. Евдокимов, А.Ю. Смазочные материалы и проблемы экологии / А.Ю. Евдокимова. — М.: Нефть и газ, 2000. — 424 с.

30. Евдокимов, И.Н. Молекулярные механизмы вязкости жидкости и газа / И.Н. Евдокимов, Н.Ю. Елисеев. — М.: РГУ нефти и газа им. И.Н. Губкина, 2005. — 59 с.

31. Ермаков, С.Ф. О некоторых закономерностях адсорбции холесте-рических жидкокристаллических нанокомпозиций при трении твердых тел / С.Ф. Ермаков, В.И. Колесников, А.П. Сычев // Трение и износ. Т.29 №42008.- С. 382-386.

32. Ермаков, С.Ф. Роль жидких кристаллов в триботехнике / С.Ф. Ермаков, В.П. Паркалов, P.A. Шулдыков // Физика, химия и механика три-босистем. 2004. - Вып. 3.- С.79-84.

33. Ермаков, С. Ф. Жидкие кристаллы в технике и медицине / С.Ф. Ермаков, В.Г. Родненков, Е.Д. Белоенко, Б.И. Купчинов — Мн.: ООО «Асар», М.: ООО «ЧеРо», 2002.-412 е.- ISBN 985-6572-66-5

34. Ермаков, С.Ф. Влияние холестерических ЖК на фрикционное взаимодействие твёрдых тел / С.Ф. Ермаков, Б.И. Купчинов, P.A. Шулдыков // Трение и смазки в машинах и механизмах. 2007. -№7 С. 15-19.

35. Ермаков, С.Ф.Антифрикционные пластичные смазки на основе промежуточных продуктов переработки нефти и жидкокристаллических соединений / С.Ф. Ермаков, P.A. Шулдыков // Трение и износ. 2008 Т.29-№1.- С. 92-102.

36. Жидкие кристаллы: дискотические мезогены / Н.В. Усольцева, О.Б. Акопова, В.В. Быкова, А.И. Смирнова, С.А. Пикин; под ред. Н.В. Усольцевой. — Иваново: Иван. Гос. Ун-т, 2004. — 546 с.:ил ISBN 5-78070458-9.

37. Заславский, Ю.С. Трибология смазочных материалов /Ю.С. Заславский — М.: Химия, 1991. — 240 с.

38. Заявка 2525626 (Франция). Смазочное вещество ка основе жидких кристаллов. МЕИ С ЮМ // Изобретения в СССР и за рубежом. 1984. Вып. 60, №3.

39. Иванов, В.Е. Исследование триботехнических характеристик минерального масла с жидкокристаллическими присадками /В.Е. Иванов, А.Б. Купчинолв // Трение и износ. Т. 9.-№2.- 1988,- С.355 358.

40. Карабанов, Р.И., Латышев В.Н. Применение жидких кристаллов в качестве компонентов СОЖ при обработке металлов/ Р.И. Карабанов, В.Н. Латышев // Физика, химия, механика резания металлов, 1977 С. 36-38.

41. Крагкльский, И.В. Трение и износ / И.В. Крагельский Изд. 2-е перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1968.-480 е.-ISBN3-13-3-432-67.

42. Кламанн, Д. Смазки и родственные продукты / Справочник. Пе-рев. под ред. Заславского Ю.С. — М.: Химия 1988. — 486 с.

43. Комбалов, B.C. Методы и средства испытаний на трение и износ конструкционных и смазочных материалов: справочник / под ред. К.В. Фролова, Е.А Марченко.— М.: Машиностроение, 2008.— 384 с ISBN 987-5217-03370-6.

44. Коротков, В.Б. Влияние мезогенных технологических сред напроцесс резания медно-никелевых сплавов: Дисс.Канд. Техн. Наук./

45. В.Б. Коротков. Иваново. 1982. 250 с.

46. Купчинов, Б.И. Исследование влияния жидких кристаллов на трение твёрдых тел /Б.И. Купчинов, С.Ф. Ермаков, В.П. Паркалов, В.Г. Род-ненков // Трение и износ. Т.8.- №4,- 1987.- С.614 619.

47. Купчинов, Б.И. Исследование смазочного действия жидких кристаллов при волочении меди /Б.И. Купчинов, В.Г. Родненков, В.П. Паркалов // Трение и износ. Т. 10.-№4.- 1989,- С. 592 598.

48. Купчинов, Б. И., Родненков В. Г., Ермаков С. Ф. Введение в трибологию жидких кристаллов / Б.И. Купчинов, В.Г. Родненков, С.Ф. Ермаков

49. Гомель: ИММС АНБ, «Информтрибо».1993. — 156 с.

50. Курчик, H.H. Смазочные материалы для обработки металлов резанием. Состав, свойства и основы производства /H.H. Курчик, В.В. Вайншток, Ю.Н. Шехтер — М.: Химия, 1972. — С. 169-177.

51. Латышев, В.Н. Повышение эффективности СОТС / В.Н. Латышев —М.: Машиностроение, 1975. — 88 с.

52. Латышев В.Н. Исследование механохимических процессов и эффективности применения смазочных сред при трении и обработке металлов. —.Дис. докт. технич. наук. М. 1973. 412 с.

53. Латышев В.Н. Повышение эффективности СОЖ / В.Н. Латышев2.е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1985 65 с.

54. Латышев, В.Н. Трибология резания. Кн. 1: Фрикционные прцессы при резании металлов / В.Н. Латышев Иваново: Иван. гос. ун-т, 2009-108с.: ил.- ISBN 978-5-7807-0757-8.

55. Латышев, В.Н. Трибология резания. Кн. 2 : Принципы создания эффективных СОТС / В.Н. Латышев. Иваново: Иван. гос. ун-т, 2009 - 156 с. : ил.- ISBN978-5-7807-0777-6.

56. Латышев, В.Н. Роль химических соединений при трении металлов / В.Н. Латышев, А.Е. Кылосов, Р.И. Карабанов // Физико-химическая механика процесса трения. Иваново, 1977.- С. 3-18.

57. Латышев, В.Н. Влияние состава СОЖ на величину крутящих моментов и стойкость сверл /В.Н. Латышев, A.A. Шлыков // Сб. Технология машиностроения-№4- 1967 -С. 25-29.

58. Латышев, В.Н. Композиции на основе лиотропных мезогеннов и их практическое применение в трибологии / В.Н. Латышев, Ю А. Лазюк, Н.В. Усольцева // Жидкие кристаллы и их применение: Тез. докл. респ. конф. баку, 1990,-С. 37-38.

59. Малиновский, Г.Т. Масляные смазочно-охлаждающие жидкости для обработки металлов резанием: свойства и применение / Г.Т. Малиновский. — М.: Химия 1993. — 156 с.

60. Малиновский, Г.Т. Масляные смазочно-охлаждающие жидкости для обработки металлов резанием / Г.Т. Малиновский М.: Химия, 1988-192с.

61. Матвеевский, P.M. Смазочные материалы. Антифрикционные и противоизносные свойства. Методы испытаний / P.M. Матвеевский и др. — М.: Машиностроение, 1989. — 224 с.

62. Матвеевский, P.M. Противозадирная стойкость смазочных сред при трении в режиме граничной смазки / P.M. Матвеевский, И.А. Буянов-ский, О.В. Лазовская — М.: Наука, 1987. — 256 с.

63. Матвеевский, Р.М Физико-химическая механика процесса трения / P.M. Матвеевский, А.К. Калинин // Межвуз. сб. научн. тр. — Иваново, 1979,-С. 10-21.

64. Можин H.A. Исследование механизма и эффективности действия СОЖ с инициирующими и полимерными присадками при внутреннем резьбонарезании в нержавеющих сталях и титановых сплавах. Дис. канд. тех-нич. наук. Саратов, 1979. 200 с.

65. Можин, H.A. О регулировании химической активности СОЖ /H.A. Можин, В.Н. Латышев // Вопросы обработки металлов резанием. Сборник научных работ. Иваново, Иван. гос. энергетич. ин-т. 1975.-С. 2631.

66. Мышкин, Н.К. Трение, смазка, износ. Физические основы и технические приложения трибологии / Н.К. Мышкин, М.И. Петроковец — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007. — 368 с.

67. Обельницкий, A.M. Топливо, смазочные материалы и охлаждающие жидкости: Учеб. для вузов по спец. «Двигатели внутреннего сгорания» /A.M. Обельницкий и др. —2-е изд., испр. и доп. М.: ИПО «Полигран», 1997.— 272 с.

68. Ошер Р.Н. Производство и применение смазочно-охлаждающих жидкостей / Под ред. академика П.А. Ребиндера. — М.: Гостоптехиздат, 1963.-226 с.

69. Проблемы в современной физики в работах физико-технического института акад. А.Ф.Иоффе. М.: Изд-во АН СССР, 1936.

70. Программируемый вискозиметр Брукфилд DV-II+PRO. Руководство по эксплуатации № М/03-165. 2001.

71. Режимы резания металлов: Справочник / Ю.В. Барановский, Л.А. Брахман и др. -М.: НИИТавтопром, 1995.-456 с.

72. Родненков, В.Г. Исследование трибологических свойств жидких кристаллов. Ч. III: Применение жидких кристаллов в трибосистемах/ В.Г. Родненков // Трение и износ. 1997.- Т. 18.- №5.- С. 694-705.

73. Родненков, В. Г. Исследование влияния жидких кристаллов на трение твердых тел /В.Г. Родненков, С.Н. Бобрышева // Трение и износ. 1987.-Т. 8-№4. С.614-619.

74. Родненков, В.Г. Исследования трибологических свойств жидкихкристаллов. Ч. 1 Трибология чистых жидких кристаллов и их смесей (Обзор)143

75. В.Г. Родненков, Б.И. Купчинов // Трение и износ 1995 - Т.16.-№3- С. 478-487.

76. Родненков, В.Г. Влияние мезогенных добавок на триботехниче-ские свойства фотопарафинов / В.Г. Родненков, Б.И. Купчинов, В.Я. Ма-тюшенко // Трение и износ. 2007. Т.28. №5. С. 477-484.

77. Родненков, В.Г. Исследование влияния молекулярного строения жидкокристаллических п алканоатов холестерина на их триботехнические свойства / В.Г. Родненков, В.П. Паркалов, Б.И. Купчинов // Трение и износ. 1992- Т. 13 - №4- С. 633-637.

78. Розенберг, Ю.А. Влияние смазочных масел на надежность и долговечность машин / Ю.А. Розенберг-М.: Машиностроение, 1970.-310 с.

79. Санин, П. И. Химические аспекты граничной смазки / М.И. Санин // Трение и износ 1980,- Т.П.- С. 45-57.

80. Сафонов, В. В. Наноструктурные материалы в качестве компонентов смазочных композиций / В.В. Сафронов и др. — ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», ГНЦ ГНИИХТЭОС (г. Саратов, Россия).

81. Серов, В.А. Совместимость присадок различного функционального действия применительно к маслам для резания металлов / В.А. Серов, Г.Т. Малиновский // Химия и технология топлив и масел. 1978 №3-С. 46^19.

82. Смазочно-охлаждающие жидкости для обработки металлов резанием. Рекомендации по применению / Справочник под ред. Клушина М.И. М.: НИИМаш, 1979. — 96 с.

83. Смазочно-охлаждающие технологические средства и их применение при обработке резанием: Справочник / J1.B. Худобин, А.П. Бабичев, Е.М. Булыжев и др. / Под общ. ред. JT.B. Худобина. -М.: Машиностроение, 2006. — 544 е.; ил. ISBN 5-217-03328-2.

84. Смазочно-охлаждающие технологические средства для обработки металлов резанием: Справочник под ред. Энтелиса С.Г., Берлинера Э.М.

85. М.: Машиностроение, 1995. — 496 с.144

86. Сонин, A.C. Лекции о жидких кристаллах / A.C. Сонин— М.: Издательство МГУ. 1980. В 2-х частях, ч.2. — 174 с.

87. Сонин, A.C. Введение в физику жидких кристаллов / A.C. Сонин — М.: Наука, 1983.— 320 с.

88. Справочник по триботехнике. Под общ. ред. М. Хебды и A.B. Чи-чинадзе. — М.: Машиностроение. В 3 т. Т.2.1990. — 420 е.: ил,- ISBN 5-21700688-8.

89. Суслов, A.A. Жидкие кристаллы в триботехнике (обзор) / A.A. Суслов, С.Ф. Ермаков //Материалы, технологии, инструменты. 1997-№1.-С. 5-11.

90. Топлива, смазочные материалы и технические жидкости. Ассортимент и применение: Справочник под ред. В.М. Школьникова. — М.: Издательский центр «Техинформ», 1999. — 596 с.

91. Трение, износ и смазка (трибология и триботехника) / A.B. Чичинад-зе, Э.М. Берлинер, Э.Д. Браун и др.; под общ. ред. A.B. Чичинадзе. — М.: Машиностроение, 2003. — 576 е.; ил.- ISBN 5-217-03193-Х.

92. Усольцева, Н.В. Химические особенности, структура и свойства жидких кристаллов / Н.В Усольцева, И.Г. Чистяков // Успехи химии. 1963. Т.32. Вып. 9. С. 1124-1151.

93. Фукс, Г.И. Исследование влияние состава граничных слоев на коагуляционные и фрикционные взаимодействия и улучшение смазочных материалов / Г.И. Фукс.- Институт физ.химии АН СССР 1965.

94. Харитонов, В.В. Эфиры холестерина как эффективные присадки к смазочным материалам / В.В. Харитонов, Б.П. Батаев // Износ в машинах и методы защиты от него: тез. докл. Всесоюз. науч. конф. М.,1985 С. 168169.

95. Хебда, М. Смазочные материалы, техника смазки, опоры скольжения и качения/ М. Хебда, A.B. Чичинадзе -М.: Машиностроение. Варшава: ВКЛ, 1990.-Т. 2.-411 с

96. Худобин, JI.В. Техника применения смазочно-охлаждающих средств в металлообработке /Л.В. Худобин, Н.Г. Бердичевский — М.: Машиностроение, 1977.— 190 с.

97. Чередниченко, Г.И. Физико-химические и теплофизические свойства смазочных материалов / Г.И. Чередниченко, Г.Б. Фройштетер, П.М. Ступак — Ленинград: Химия 1986. — 222с.

98. Чистяков, И. Г. Жидкие кристаллы / И.Г. Чистяков — М.: Наука, 1966.- 128 с.

99. Чичинадзе, A.B. Основы трибологии (трение, износ, смазка) / A.B. Чичинадзе — 2-е изд. М.: Машиностроение, 2001. 663 с.

100. Чичинадзе, А. В. Материалы в триботехнике нестационарных процессов / A.B. Чичинадзе, P.M. Матвеевский, Э.Д. Браун — М.: Наука, 1986,— 248с.

101. Шардин, В.А. Влияние температуры мезоморфного состояния на смазочную способность жидких кристаллов и их смесей /В.А. Шардин // Трение и износ. 2003.- Т.24,- № 5,- С.534-540.

102. Шигорин, С.А. Повышение эффективности операций сверления и внутреннего резьбонарезания в углеродистой стали путем применения масляных СОТС с присадками гетероциклических соединений. Дис. канд. техн. наук. Иваново, 2003. 199 с.

103. Шор, Г. И. Влияние присадок на объемные и поверхностные свойства масел. Присадки к смазочным маслам /Г.И. Шор — М.: Нефте-хим, 1981. С. 87-104.

104. Щукин, Е. Д. Физико-химическая механика контактного взаимодействия / Е.Д. ЩукинЕ.А. Амелина, Л.А. Кочанова // Трение и износ. 1980,- Т. 1.- № 2- С. 247-262.

105. Ящерицын, П.И. Теория резания : учеб./ П.И. Ягцерицын, Е.Э. Фельдштейн, М.А. Корниевич 2-е изд., испр. и доп.-Мн.: Новое знание, 2006.-512С. : ил.-ISBN 985-475-195-3/

106. Chakraborty S.K., Bhattaharya A., Sen G.C. Chemistry of Cutting Fluids Action // J. Inst. Engrs. (India). Chem.Engng. Div. 1998.Vol.48, №10.P.3.P.149-159.

107. Demus D., Demus H., Zaschke H. Flussige kristalle in tabellen. Leipzig. VEB Deut. Verlag, 1974. 356 s.

108. Eds. Leznoff C.C., Lever A.B.P. Phthlocyanines: Propertis and Applications: In 4 Vols. N.Y., 1996.

109. Mizuhara K. Experimental Evaluation of Cutting Fluid Penetration // Tribologia. 1992. Vol. ll,№2.P.20-29.

110. Waterhousw R.B. Tribology and electrochemistry // Trybology. 1970. №3.P. 158-162.

111. Fitzsimmons V.G., Merker R.L., Singleterry R.G. Phtalocyanine Lubricating Greases // NLGI Spokesman, V. 22, 1988. — P. 9-13.

112. Braithwaite E.R. Lubrication and Lubricants. — Amsterdam, London, New York: Elsevier Publ. Co., 1967. — 512 p.