автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Разработка системы мониторинга технологий шлифовальных материалов для обеспечения их качества по физико-механическим характеристикам и эффективности процессов абразивной обработки

На правах рукописи

ПУШКАРЕВ Олег Иванович

РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА ТЕХНОЛОГИЙ ШЛИФОВАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИХ КАЧЕСТВА ПО ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ И ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССОВ АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ

Специальность 05.03.01 — Технологии и оборудование механической

и физико-технической обработки

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Саратов 2006

Работа выполнена в Волжском НИИ абразивов и шлифования и Волжском институте строительства и технологий (филиале) ГОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет»

Ведущая организация - ОАО «Научно-производственное объединение «Волгоградский научно-исследовательский институт технологии машиностроения»

Защита состоится 22 ноября 2006 г. в 12.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.242.02 при Саратовском государственном техническом университете по адресу: 410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77, ауд. 319

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет»

Автореферат разослан 1 октября 2006 г.

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

Шумячер Вячеслав Михайлович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Загородских Борис Павлович

доктор технических наук, профессор Соколов Владимир Олегович

доктор технических наук, профессор Янкин Игорь Николаевич

Ученый секретарь диссертационного совета

А.А. Игнатьев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. При абразивной обработке главным участником процесса является твердая частица — шлифовальное зерно, имеющее очень сложные и разнообразные форму, размеры (от. миллиметров до долей микрометров), специфический комплекс свойств (высокие твердость, хрупкость, химическую стойкость и др.), и подвергающееся в процессах производства и эксплуатации различным видам механических и физико-технических воздействий.

Это зерно является продуктом двух основных технологических процессов: плавки и дробления, предопределяющих на конечном этапе у потребителей шлифматериалов и изготавливаемых на их основе инструментов качество абразивной обработки. В общем виде задачи, стоящие перед плавкой, — получение материала нужной прочности, а перед дроблением, — получение зерна нужного размера, формы и физико-механических характеристик, в зависимости от условий шлифования.

Исследованиям физико-механических свойств шлифматериалов, изысканию достаточно чувствительных критериев оценки и попыткам установить однозначные корреляционные связи этих показателей, которые позволяли бы надежно прогнозировать эксплуатационные характеристики абразивов по результатам их механических испытаний, посвящено большое число опубликованных работ российских и зарубежных исследователей, однако их результаты не только недостаточно полно отвечают на поставленные вопросы, но и часто противоречивы. Это объясняется недостаточной, применительно к абразивным материалам, чувствительностью и надежностью существующего лабораторного оборудования, методик испытаний и критериев оценки. Поэтому в настоящее время нет достаточно корректной системы мониторинга физико-механических характеристик шлифматериалов и об их связи с технологией производства и эксплуатационными характеристиками в процессах абразивной обработки; проведение такого исследования является актуальной задачей.

Цель работы состоит в разработке системы мониторинга технологий шлифовальных материалов с целью повышения их качества по физико-механическим характеристикам и эффективности абразивной обработки.

Автор защищает:

- систему мониторинга технологий шлифовальных материалов по физико-механическим и эксплуатационным характеристикам зерен абразива;

- технологические основы создания композиционных шлифовальных материалов из карбида кремния и оксида алюминия, а также легированных электрокорундов;

- параметры технологических воздействий при механической и физико-технической обработки шлифовальных материалов и изделий на их основе;

- технологические методы совершенствования качества шлифовальных материалов по микромеханической и конструкционной прочности зерен абразива в процессах абразивной обработки;

- конструктивные решения, реализованные при создании специальных приборов и оборудования, обеспечивающих получение высокоэффективных шлифовальных материалов и повышение интегральных характеристик абразивной обработки.

Научная новизна. На основе комплексного исследования связи эксплуатационных и физико-механических характеристик шлифматериалов обоснованы технологические условия их рационального сочетания, разработана система мониторинга качества шлифматериалов на стадии производства, созданы методы и технологические основы получения перспективных композиционных материалов, позволяющие повысить эффективность абразивной обработки.

Разработаны модели контактного взаимодействия абразивного зерна с обрабатываемым материалом при шлифовании с учетом поверхностной и конструкционной прочности зерна, контролируемым по предложенным методикам.

Получены экспериментальные зависимости упругопластического деформирования, хрупкого разрушения силовых и энергетических условий зарождения и роста трещин в поверхностных слоях зерен абразива и установлены корреляционные связи их макро- и микропрочностных характеристик с износостойкостью при микрорезании, шлифовании и природой абразива.

Разработаны:

- композиционный износостойкий материал на основе оксидов алюминия, полученный методом горячего прессования порошковой смеси алюминия с оксидом циркония с последующим микродуговым оксидированием рабочей поверхности заготовки;

- композиционный материал в системе ЭЮ - А1203, что позволило сочетать высокую химическую стойкость, износостойкость и низкий коэффициент трения, присущие оксиду алюминия, с высокой теплопроводностью и прочностью карбида кремния.

- износостойкая керамика на основе диборида титана с использованием технологии горячего шликерного литья. Установлены оптимальные параметры структуры поверхности трения керамики, обеспечивающие высокие показатели износостойкости.

Практическая ценность и реализация результатов работы.

1. На основе комплекса теоретических и экспериментальных исследований предложено новое конструкторско-технологическое направление совершенствования технологий механической и физико-технической обработки шлифовальных материалов на разных стадиях их производства и эксплуатации.

2. Разработана и внедрена комплексная технологическая система мониторинга качества шлифовальных материалов, обеспечивающая требуемый уровень их физико-механических характеристик при постановке задачи исследований, проведении экспериментов и промышленном производстве.

3. Результаты исследований включены в Государственный стандарт ГОСТ 28924-91 «Материалы шлифовальные. Методы определения физических и физико-механических свойств».

4. На опытном производстве Волжского научно-исследовательского института абразивов и шлифования и Волжского института строительства и технологий (филиала) Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета организовано производство разработанных приборов и оборудования для обеспечения ими заводских и научных лабораторий, с соответствующими методиками испытаний, которые внедрены в институтах Академии наук Российской Федерации (Уральский научный центр, Институт структурной макрокинетики) и Украины (Институт сверхтвердых материалов и Проблем материаловедения), в высших учебных заведениях (Санкт-Петербургский институт водного транспорта, Московский институт нефти и газа, Липецкий политехнический институт), на восьми заводах абразивной промышленности, Красногорском механическом заводе, Орджони-кидзевском приборостроительном заводе (г. Нальчик), Рыбинском и Пермском моторостроительных заводах.

Технологические рекомендации по совершенствованию качества абразивной обработки и повышению износостойкости новых ферритовых материалов и хромовых покрытий внедрены соответственно в НИИ «Домен» (г. Санкт-Петербург) и Одесском технологическом институте поршневых колец.

5. Материалы исследований используются в учебном процессе при чтении лекций по курсам: «Технология производства абразивных и сверхтвердых композиционных материалов», «Методы и средства контроля качества абразивных и сверхтвердых композиционных материалов», «Теория и технология покрытий»; при подготовке аспирантами кандидатских диссертаций.

Апробация работы. Основные научные положения и результаты исследований представлялись, докладывались и обсуждались на всесоюзных, республиканских и международных конференциях, в том числе: «Современные технические и технологические методы повышения качества, надежности и долговечности деталей машин» (г. Кишинев, 1976 г.); «Физико-химические основы смазочного действия» (г. Кишинев, 1979 г.); «Механика сыпучих материалов» (г. Одесса, 1980 г.); «Нитриды: методы получения, свойства и применение» (г. Рига, 1984 г.; «Физика разрушения» (г. Киев, 1985 г.); «Дефекты структуры и свойства керамики» (г. Свердловск, 1985 г.); «Оптимизация процессов алмазно-абразивной обработки» (г. Волгоград, 1986 г.); «Прогрессивные процессы шлифования, инструмент и его рациональная эксплуатация» (г. Москва, 1986 г.); «Высокие давления в науке и технике» (г. Киев, 1987 г.); «Повышение долговечности деталей машин прогрессивными методами обработки» (г. Волгоград, 1987 г.); «Физика прочности и пластичности» (г. Кишинев, 1989 г.); «Методы и средства определения твердости материалов и изделий» (г. Иваново, 1990 г.); «Конструктивная прочность, долговечность, упрочнение материалов и деталей машин» (г. Волгоград, 1990 г.); «Интернациональная конференция о заводе будущего» (г. Будапешт, 1990 г.); «Методы и средст-

ва определения твердости материалов и изделий» (г. Иваново, 1991 г.); «Современные технологии в машиностроении» (г. Пенза, 2001 г.); «Динамика технологических систем» (г. Саратов, 2004 г.), «Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы» (г. Волжский, 1998 — 2006 гг.); «Новые материалы и технологии на рубеже веков» (г. Пенза, 2001 — 2006 гг.). Публикации. По результатам исследований опубликованы 1 монография, 96 работ, в том числе 15 из них в центральных изданиях, включенных в перечень периодических изданий ВАК РФ; получено 15 авторских свидетельств на изобретения.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка использованной литературы из 321 наименований, приложения и содержит 350 машинописного текста, 33 таблицы, 90 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Состояние технологий производства шлифовальных материалов и перспективы повышения их качества по физико-механическим характеристикам в процессах абразивной обработки

В настоящем разделе обоснована актуальность работы, сформулирована цель и задачи исследований, научная новизна, основные положения и результаты, выносимые на защиту.

Для повышения эффективности процессов абразивной обработки шлифовальные материалы в процессе производства подвергаются различным видам механической и физико-технической обработки: плавка, водное и воздушное охлаждение, легирование, многократное дробление, классификация, смешивание, формование, термообработка, в том числе в различных поверхностно активных средах. Большое значение в развитии этого направления имеют работы: В.Ф. Бердикова, Н.И. Богомолова, А.П. Гаршина, Г.М. Иполи-това, H.H. Качалова, A.B. Королева, И.В. Лаврова, Т.Н. Лоладзе, Г.В. Самсо-нова, Н.И. Хрущова, В.М. Шумячера и других. Из зарубежных исследователей следует отметить W. Backet, В. Lown, К. Marten, С. Stroun, D. Tabor.

Работами различных школ доказана сложность и разнообразие процессов абразивной обработки: высокий уровень механических нагрузок на зерна, термоудары, упруго-пластическое деформирование и хрупкое разрушение и др. При этом, производительность процесса шлифования и качество обработанной поверхности определяются режущей способностью и прочностными характеристиками абразивного зерна и изготовленного из него инструмента.

Важными ограничениями для дальнейшего развития производства шлифовальных материалов и повышения их эффективности в процессах абразивной обработки является отсутствие технологического комплекса контроля и прогнозирования их качества по физико-механическим характеристикам.

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

- разработать модели контактного взаимодействия абразивного зерна с обрабатываемым материалом при шлифовании и доводке с учетом его прочностных характеристик;

- разработать приборы, оборудование и методы технологического контроля физико-механических характеристик шлифовальных материалов;

- изучить основные закономерности упругопластического деформирования и хрупкого разрушения поверхностных слоев абразивных материалов и корреляционную связь их микропрочностных характеристик с износостойкостью при микрорезании и шлифовании;

- на основе полученных результатов теоретических и экспериментальных исследований разработать высокоэффективные абразивные материалы и износостойкие изделия на их основе.

2. Разработка модели контактного взаимодействия шлифовальных материалов с обрабатываемой поверхностью с учетом прочностных характеристик абразивного зерна

Эксплуатационные показатели абразивного инструмента при шлифовании, в первую очередь определяются соотношением прочности зерна и режимами шлифования.

С позиций физико-химической механики прочность зависит от двух основных групп факторов:

Р = (Ф,;Ф2), (1)

где Ф1 - группа факторов, характеризующих реальную дефектную структуру материала; Ф2 — группа факторов, учитывающих внешние механо-химические воздействия.

В общем виде напряжение, возникающее в абразивном зерне, представляющее собой монокристалл, при действии радиальной нагрузки определяется по следующей зависимости:

а0=Р(£У//с)1/2, (2)

где р — коэффициент, зависящий от рода материала; у/ — поверхностная энергия разрушения; с — длина трещины.

Если зерно представляет собой поликристалл, то напряжение, возникающее в зерне, может изменяться на величину ом, определяемую по формуле:

аи=БхчГи2, (3)

где -параметр, определяемый пористостью и кристалличностью; с/ - диаметр зерна.

Однако иногда разрушающее напряжение монокристалла может быть ниже, чем у поликристалла, что возможно из-за различной поверхности разрушения:

Л = о'),- (4)

где А — работа упругих деформаций, Дж; ¿*0 - поверхность зерна до разрушения, м2; 51! — поверхность зерна после разрушения, м2; К - представляет собой работу образования единицы поверхности.

В реальном абразивном инструменте распределение нагрузки на зерна можно описать функцией Вейбулла:

/^(ст) = 1 - ехр

- V

Г \

<т - ст,

(5)

где - вероятность разрушения зерна с прочностью в интервале от аи до а; V — безразмерная величина, связанная с объемом нагружаемого образца; сш - пороговое напряжение, МПа; а0, т - параметры распределения.

Проведя преобразования (5), определим прочность зерна:

<*,=<*„+<*„ [(т-\)1т\'т-У-ит. (6)

В формуле (б) одно слагаемое представляет собой исходную прочность материала зерна с учетом ее колебаний, определяемых микродефектами (дислокациями атомов, поверхностных дефектов, двойников и т.п.); другое учитывает макродефекты (поры, кристалличность). Отсюда:

а, = |р( Еуг1с)Х/г \т тУт -У'Х/т ± Б . (7)

Из выражения (7) следует, что О] - возрастает с увеличением параметра т, характеризующего однородность материала; также возрастает с уменьшением размера зерна, т. к. меньшему размеру зерна соответствует меньшее количество дефектов. Дефект в виде поры или сростка кристаллов может как увеличивать, так и уменьшать прочность зерна, что в формуле (6) учитывается знаком «±». Таким образом, исходная прочность абразивного зерна определяется его реальной структурой и, в частности, размером зерна. Рассмотрим вторую группу факторов - режимы шлифования. При этом на абразивное зерно действует напряжение сжатия:

Р

<7СЖ = 1,487 --т-.ГПа (8)

а "

где Р - нагрузка при разрушении; Н; <1—диаметр зерна, мкм.

Равнодействующая нагрузка Р определяется по формуле:

Ру+Р:, (9)

где Ру - радиальная составляющие силы резания, определяется силой прижатия абразивного круга к обрабатываемой поверхности, Н;

После несложных преобразований можно получить:

Р 2

р. = (4о'2р2£'у//с)-[(/и - 1)/тУ/т ±45^-8,84-^-. (10)

Данная формула описывает модель работы абразивного зерна при шлифовании. Степень и форма влияния внешней среды на механическую прочность твердого тела зависит от его реальной структуры (группа факторов Ф[). В этой группе факторов ограничением является теоретическая прочность абразивов, значения которой на порядок выше зерен выпускаемых шлифма-

териалов, поэтому технологическое совершенствование их качества по указанным параметрам является актуальной задачей.

В то же время на вторую группу факторов накладываются определенные ограничения, такие, как прочность круга на разрыв, экологичность сма-зочно-охлаждающих жидкостей и другие. Эти ограничения считаются достигнутыми, особенно при силовом шлифовании, где существуют жесткие условия работы.

Основными факторами, влияющими на интенсивность процесса доводки являются: давление Р0 в контакте «притир — деталь», скорость перемещения притира, время обработки. При этом в зазоре между заготовкой и притиром образуется дополнительная фаза, состоящая из микростружек металла, которая изменяет реологические характеристики абразивной суспензии. Рост предельного напряжения сдвига суспензии является причиной расширения слоя суспензии. Существенное влияние на протекание указанных процессов оказывают физико-механические характеристики абразивных зерен в суспензии. Очевидно, что с точки зрения повышения производительности доводки при условии обеспечения требуемого качества обработанной поверхности необходимо выполнить следующее: увеличить давление прижима притира, использовать абразивное зерно узкой фракции, имеющее минимальный разброс по прочности, повысить скорость движения пары «притир — деталь», применить в качестве дисперсионной среды жидкость оптимального состава.

Режущая способность суспензии при доводке определяется из уравнения:

С/заг =.

9=1

(О )ил,

(11)

ч интенсивность диспергирования металла; АГ®ИН — коэффициент динамично-

где^;

сти нагружения системы «заготовка - абразивная суспензия - притир». Коэффициенты К"" и К'"" определяются из уравнений:

к;т

=/

- v -г

ал. у

р л^рц

\zj2Kc

■ехр

р . г. 1С (тС начЛ^ч.изн (г VI ' ч.изн.

. л. я л/2 11., )\

(12)

где р — номинальное давление зерна на заготовку; рк — критическое давление, вызывающее раздавливание абразивного зерна; Р — давление притира на заготовку; £/ -скорость взаимного перемещения заготовки и обрабатываемой поверхности; Ь -функция Лапласа; гчла^ - средний размер частицы диспергированного металла; ааз -средний диаметр абразивного зерна;/— коэффициент трения пары «абразив — металл»; ст — удельная энергия разрушения металла; Каон — коэффициент адсорбционного понижения прочности обрабатываемого металла; 5ЧИЗН - удельная площадь продуктов диспергирования металла.

К

Г/-ДИН _

(13)

¡¡о

где ЕЪа — модуль упругости адсорбционно-сольватного слоя вокруг частицы абразива; Р6о - действующее в контакте абразивных зерен напряжение

Как следует из (13) при прочих равных условий интенсивность диспергирования металла пропорциональна среднему диаметру абразивного зерна и критическому давлению раздавливания абразивного зерна. Следовательно, обеспечение стабильной режущей способности абразивной суспензии при доводке сводится к поддержанию на постоянном уровне размера абразивного зерна.

Результатом взаимодействия абразивных зерен обрабатываемой поверхности и притира является постоянное уменьшение зернистости абразивного материала. Очевидно, что рост режущей способности абразивной суспензии может быть достигнут при использовании зерна узкой фракции с малым диапазоном прочности.

Рассмотрим поведение абразивного зерна в слое суспензии в контакте «притир — деталь». При фиксировании абразивных зерен в поверхности притира исключается вероятность их перекатывания. На абразивное зерно действует сила прижима и сила сопротивления перемещению по поверхности металла.

В отсутствии фиксации абразивного зерна притиром оно перекатывается с некоторой скоростью. В данном случае на абразивное зерно действуют знакопеременные нагрузки «сжатия - растяжения», снижение производительности доводки происходит пропорционально количеству перекатывающихся под притиром абразивных зерен.

Как показывает анализ абразивной суспензии, после доводки металлических заготовок происходит измельчение основной фракции с изменением габитуса зерна. Представляет научный интерес определение физико-механических показателей абразивного зерна в связи с их износостойкостью при доводке. Отсутствие научно-обоснованной методологии определения физико-механических характеристик абразивных материалов в связи с прогнозированием эксплуатационных показателей режущей способности износостойкости осложняет как разработку оптимального техпроцесса адсорбции, так и создание новых абразивов.

На основе показанного правомерно заключить, что для повышения эффективности технологий шлифовальных материалов в процессах абразивной обработки необходимо разработать комплекс лабораторного оборудования и методик испытаний, позволяющих контролировать прочностные и режущие характеристики с учетом структурных параметров и условий эксплуатации.

3. Разработка методов н оборудования для контроля технологии шлифовальных материалов по структурным, физико-механическим и эксплуатационным характеристикам

Различные способы (обдирка, заточка, доводка и др.) и условия абразивной обработки требуют применения не только разных марок шлифовальных материалов, но и определенных размеров (зернистостей) основной

фракции зерен (шлифзерно — 160...2000 мкм; шлифпорошки — 80...120 мкм; микрошлифпорошки — 1...63 мкм), что требует различных методических подходов и достаточно большой номенклатуры лабораторного оборудования для технологического контроля их качества и прогнозирования работоспособности.

Зерна шлифовальных материалов могут представлять собой монокристаллы с той или иной степенью нарушений, образующихся при измельчении, поликристаллические агрегаты, размеры кристаллов в которых значительно меньше размеров зерен, и зерна — сростки небольшого количества монокристаллов. Установлено, что прочность зерен зеленого карбида кремния различного строения отличается весьма существенно. Сопротивление раздавливанию рыхлых агрегатов (зерен - сростков) в среднем в 2 раза ниже, чем монокристаллических зерен.

При исследованиях связей между прочностью и строением (структурой) единичных абразивных зерен в основном применяют качественный микроскопический анализ, который, без сомнения, способен дать информацию о числе монокристаллов в зернах — сростках, но не позволяет установить количественную зависимость между исследуемыми характеристиками.

В связи с этим предложено ввести в качестве критерия количественной оценки строения абразивных зерен понятие агрегатности Я — среднего числа монокристаллов, приходящихся на одно зерно пробы материала исследуемой зернистости. Для её определения применен рентгеноструктурный анализ, основанный на том, что монокристалл в монохроматическом излучении дает на сфере отражений строго определенное количество рефлексов, зависящее от симметрии кристаллов и выбранного кристаллографического направления. Поскольку симметрия всех кристаллов пробы едина, для выбранного кристаллографического направления имеет место линейная зависимость числа рефлексов на рентгенограмме от числа монокристаллов в исследуемой пробе данного материала.

Теоретическое значение числа рефлексов можно определить, зная полное число нормалей на полусфере для выбранного образца и значение площади поверхности шарового пояса сферы отражений, все точки которого проходят через приемную щель при вращении вокруг оси образца.

Полное число нормалей определяется по формуле:

М = (14)

где 5 — величина облучаемой поверхности образца; Ы — поверхностная плотность; р — фактор повторяемости выбранного отражения; Я — агрегатность исследуемого зерна, то есть среднее число монокристаллов в зерне.

Проверка методики проводилась на порошках зернистостей 16 ... 25 монокристаллического кремния по линии (620) с фактором повторяемости 12, при 5=16 мм2, а = 4,8 мм"2. Так как в рассматриваемом материале Я = 1 и приемная щель охватывает около 5 % поверхности сферы нормалей, то следует ожидать около 55 рефлексов.

Экспериментально обнаружено 48 рефлексов, что находится в удовлетворительном согласии с теоретическим значениями.

Таким образом, агрегатность показывает во сколько раз число нормированных на постоянную поверхностную плотность рефлексов для исследуемого образца больше соответствующего значения для монокристаллического эталона:

* = (15)

Р-Мо с/

где ра, р. ¿V; с/0; <1 — факторы повторяемости, число экспериментально обнаруженных рефлексов и поверхностные плотности соответственно для эталона и исследуемого образца

Как объекты исследования были использованы образцы черного карбида кремния (КЧ), полученные дроблением специально отобранных с производственных печей единичных крупных кристаллов с последующим распределением их образцов на узкие фракции; зеленого карбида кремния (КЗ) в виде основных фракций, выделенных из проб товарных шлифматериалов зернистостей 63, 40, 25, 12, фракции —800+ 630 мкм, полученной в лаборатории при регламентированном измельчении частных проб зеленого карбида кремния, взятых из прикерновой и приаморфной зон производственной печи, и другие пробы.

В качестве прочностной характеристики образцов приняли безразмерный индекс их разрушаемости (хрупкости), определяемый с помощью разработанного прибора «ПХЗ» по процентному соотношению разрушенных и неразрушенных зерен после их измельчения стальными шарами за определенное время испытаний.

Прибор для контроля разрушаемости (рис. 1) состоит из рамы (корпуса) /, двух дробильных барабанов, устанавливаемых в ступицы 3, сидящие на выходном валу червячного редуктора 4, вращение которому передается через клиновой ремень 5 от электродвигателя 6, датчика 7 оборотов, состоящего из герметизированного магнитоуправляемого контакта 5, установленного на корпусе /, и постоянного магнита 9, укрепленного на одной из ступиц, управляющего устройства 10, которое включает пусковой блок 11 и индикатор 12, блока 13 коррекции, микрокалькулятора 14 с клавишами 15, пульта 16 управления пуска и блока 17 отключения.

Прибор работает следующим образом. В дробильные барабаны (один или оба) засыпают пробу испытуемого шлифматериала и стальные шары массой 2000 или 1540 г для его измельчения. Барабаны закрепляют в ступицах 3. Затем нажатием на клавиши 15 микрокалькулятора 14 вводится задание на требуемое количество оборотов барабанов, скорость вращения которых 77 оборотов в минуту. После нажатия кнопки «Пуск» на пульте 16 управления корректирующее устройство корректирует (уменьшает) заданное количество оборотов в памяти микрокалькулятора на величину, равную количеству оборотов, совершаемых барабанами после отключения двигателя, и после этого подает команду в пусковой блок //, который включает дви-

Рис. 1. Прибор «ПХЗ»: а — схема прибора; б — блок управления прибора

гатель. При каждом обороте барабана магнит 9 проходит над магнитоуправ-ляемым контактом 8, который срабатывает, и его сигнал поступает в блок программирования. Последний на каждый сигнал датчика 7 выдает последовательность команд в микрокалькулятор для вычитания единицы из заданного числа оборотов. В результате микрокалькулятор работает в режиме считывающего счетчика, а на его индикаторе 12 высвечиваются цифры, соответствующие оставшимся еще не выполненными оборотам барабанов. После совершения барабанами заданного числа оборотов на индикаторе микрокалькулятора высвечивается нулевое число, после чего блок 17 отключения выдает команду на отключение двигателя в пусковой блок //.

После остановки дробильные барабаны снимают, извлекают из них продукты измельчения и подвергают их ситовому анализу. Результаты последнего математически обрабатывают с помощью микрокалькулятора.

Результаты исследования приведены в табл. 1.

Таблица 1

Результаты определения агрегатности и разрушаемости карбида кремния

Наименование образца Поверхностная плотность Число рефлексов Нормированное число рефлексов Агрегат-ность Разрушае-мость, %

/ 2 3 6

Фракция - 800+630 из крупных кристаллов КЧ 0,60 69 27,7 2,77 51,5

Фракции -515+250 из крупных кристаллов КЧ 4,86 211 10,4 1,04 44,4

Основная фракция КЧ зернистости 25 2,44 187 19,8 1,98 -

Основная фракция КЗ зернистости 63 0,60 121 48,4 4.84 57,9

Основная фракция КЗ зернистости 40 1,30 120 22,1 2,21 -

Основная фракция КЗ зернистости 25 2,41 147 14,7 1,47 47,3

Основная фракция КЗ зернистости 12 4,76 181 9,2 1,1 -

КЗ, полученный в производственной печи в среде азота, зернистости 63 0,60 125 49,8 4,98 61,3

Фракция - 800+630 КЗ из прикерновой зоны 0,65 120 44,9 4,49 51,8

Продолжение табл. 1

1 2 3 4 5 6

Фракции-800+630 КЗ приаморфной зоны 0,59 135 54,9 5,49 70,2

Фракции -800+630 КЧ, полученного в лабораторной печи \У= 100 кВт 0,65 310 114,8 11,5 84,1

Согласно полученным данным агрегатность исследуемых образцов изменялась в пределах 1 ... 12. При этом агрегатность карбида кремния возрастает с увеличением размера зерна как для товарных шлифматериалов, так и для зерна, полученного дроблением единичных крупных кристаллов. Последнее указывает на то, что эти кристаллы не являются идеальными монокристаллическими объектами. С достаточной достоверностью монокристаллическими являются обломки размером менее 315 мкм единичных крупных кристаллов, а также зерна товарного карбида кремния зернистости 12 и ниже.

Агрегатность, определенная по фракции -800+630 мкм, образцов карбида кремния, полученных в различных технологических условиях, колебалась от 2,77 для зерен из крупных единичных кристаллов до 11,5 для карбида кремния, образовавшегося в печи мощностью 100 кВт. Определенный интерес представляет различие агрегатности карбида кремния, образованного в различных зонах производственной печи. Так, при достаточно близкой агрегатности (4,84; 4,98) проб зернистости 63, получаемых из усредненного продукта печей, этот показатель для карбида кремния, отобранного из прикерно-вой зоны, составил 4,49 против 5,49 для отобранного из приаморфной зоны.

Между агрегатностью и разрушаемостью карбида кремния (см. табл. 1) связь прослеживается довольно четко. Для фракции —800... +630 мкм, выделенной из проб производственного зеленого карбида разрушаемость зерна с увеличением их агрегатности в исследованном диапазоне возрастала практически линейно. Величина показателя разрушаемости при этом изменялась от 52 до 70 %.

Таким образом, полученные результаты указывают, что на прочностные свойства карбида кремния существенное влияние оказывает неоднородность строения, являющаяся следствием различий технологических условий его образования. Мощность печных агрегатов, состав и свойства шихты влияют на строение получаемого материала и, как следствие, на строение абразивного зерна. Особенно ярко проявилось неоднородность строения и различие в прочности у карбида кремния, полученного в разных зонах печи. За счет изменений в радиальном направлении температурных условий, содержания примесей и продолжительности кристаллизации, прочностные характеристики продуктов, полученных в крайних зонах печи, отличались между собой примерно на 35 %.

Столь существенные различия в физико-механических свойствах карбида кремния по зонам его образования в печи указывают на значительные неиспользованные резервы не только в получении шлифматериалов улучшенного качества, но и в более эффективном использовании их при абразивной обработке.

Как следует из результатов проведенных исследований, реализовать эти резервы можно путем разделения карбида кремния при сортировке по зонам его образования в печи и последующего дифференцированного использования полученных шлифматериалов для различных операций абразивной обработки.

Режущие свойства кругов, изготовленных из зерен, взятых из различных зон блока, изучались при плоском шлифовании титанового сплава ВТ20 при скорости 36 м/с. Критерием оценки этих свойств были выбраны значения составляющих силы шлифования Ру и Р:, а также коэффициент шлифования Кт. Испытания показали, что при шлифовании на жестких режимах (т.е. с большой глубиной), характерных для предварительной обработки, предпочтительными являются круги из зерен с большой прочностью и меньшей хрупкостью, т. е. из зерен, полученных из средней и внутренней зон кристаллизации. Для чистовых операций шлифования, когда обработка ведется с небольшой глубиной, целесообразнее использовать круги, содержащие зерна карбида кремния зеленого из периферийной зоны. Эти зерна не так однородны по составу, содержат меньшее количество монокристаллов (66 %), отличаются меньшей прочностью и повышенной хрупкостью.

Так, при е = 0,005 мм / дв. ход коэффициент шлифования кругами из зерен периферийной зоны в 1,4 раза больше коэффициента шлифования кругами из зерен внутренней зоны. С увеличением глубины резания эта разница уменьшается и при г = 0,015 - 0,020 мм / дв. ход Кш становится большим для кругов из зерен средней и внутренней зон печи (рис. 2).

Зависимости составляющих Ру и Р: от глубины шлифования при использовании кругов из зерен, отобранных в разных зонах печи, приведены на рис. 3, из которого следует, что при обработке кругами из зерен периферийной зоны силы резания ниже, благодаря чему повышается качество поверхности шлифуемых материалов.

На основании результатов исследований можно сделать вывод, что для повышения эффективности использования инструмента из карбида кремния зеленого целесообразно ввести раздельное его изготовление: для чистого шлифования изготавливать круги из хрупких кристаллов приаморфной зоны блока печи, для предварительной обработки — из крупных монокристаллов, отобранных из прикерновой и других частях блока.

Основной эксплуатационной характеристикой шлиф- и микропорошков является их абразивная способность, то есть возможность сошлифовы-вать при определенных условиях то или иное количество материалов. Для исследования указанной характеристики и моделирования доводочных процессов разработан прибор «Шлиф».

Кш

, /

. \ 2

5 10 15 20

5 10 15 20

Рис. 2. Зависимость коэффициента К„, от глубины шлифования при использовании кругов из зерен, отобранных в ирикерно-вой (/) и приаморфной (2) зонах печи

Рис. 3. Зависимость коэффициента Ру и Р. от глубины шлифования при использовании кругов из зерен, отобранных в при-керновой (/, 3) и приаморфной (2, 4) зонах печи

Принцип его работы заключается в механическом истирании по заданной программе (удельная нагрузка, скорость, продолжительность процесса, наличие или отсутствие абразива, смазки в зоне контакта пары трения) контрольного образца относительно контртела, которое закрепляется на планшайбе. Оценка абразивной способности может осуществляться как по линейному, так и весовому износу образца.

Кинематическая схема прибора показана на рис. 4.

Вращение от двигателя / через эластичную муфту 2 передается на червячный редуктор 3. На оси червячного колеса 4 закреплено водило б, в котором на подшипниках установлена планшайба 10 с шестерней //, движущейся при вращении по опорному (неподвижному) колесу 5. Образец 7, истираемый в процессе испытаний о контртело 9, установлен в обойме <?, способной вращаться вокруг неподвижной вертикальной оси с требуемым прижимным усилием, регулируемым с помощью сменных грузов. Работой прибора управляет электронный блок управления (рис. 5), состоящий из микрокалькулятора Л/, усилителя У, пускового устройства ПУ, реле Р/, генератора серии импульсов Г, постоянного магнита N - закрепленного на водиле В, магнитоуправляе-мого контакта МК и кнопок Б1/1 и 52.

3 2 1

Рис. 4. Кинематическая схема прибора «Шлиф»

С помощью клавиатуры в регистр индикатора микрокалькулятора М вводится число, равное количеству оборотов, которое должно совершить водило установки за цикл испытания. Затем нажимается кнопка Пуск, которая своими контактами 5/. 1 имитирует нажатие клавиши 77+ микрокалькулятора М, что приводит к записи в регистр его памяти набранного на клавиатуре числа, а контактами Б1.2 через нормально замкнутые контакты кнопки 52 подает напряжение питания У на усилитель У. При этом на вход усилителя подается выработанный микрокалькулятором усиленный сигнал наличия в регистре памяти ненулевого числа, который вызывает срабатывание реле Р1. В результате срабатывания реле контакты Р1.2 блокируют контакты 57.7 кнопки Пуск, а контакты Р1.1 инициируют срабатывание пускового устройства ПУ, которое подает напряжение питания на электродвигатель Д. Водило В с закрепленным на нем постоянным магнитом начинает вращаться. При каждом обороте водила магнит проходит над магнитоуправляемым контактом МК. При этом контакты последнего, замыкаясь, запускают генератор серии импульсов Г, на выходе которого формируется серия из трех сдвинутых во времени одиночных импульсов. Эти импульсы производят электрическую имитацию нажатия клавишей «7», «Л —», «+» микрокалькулятора М.

CD

ИЕ

Л1К

Регистр памяти

Регистр индикатора

Клавиатура

п- + п+

Пуск j-i Д-

д

Й

^ 14.2

С

Рис. 5. Структурная схема блока управления прибора «Шлиф»

В результате на индикаторе микрокалькулятора будет высвечиваться число, равное количеству совершаемых водилом оборотов, а из регистра памяти при каждом обороте водила будет вычитаться единица. При совершении водилом заданного количества оборотов в регистре памяти микрокалькулятора окажется записанным число 0, что приведет к исчезновению сигнала на входе усилителя. Реле Р1 обесточится, обесточивая своими контактами Pl.2 усилитель, а контактами Р1.1 через пусковое устройство (снимая напряжение с электродвигателя) электродвигатель, и водило остановится. На индикаторе микрокалькулятора будет высвечиваться число, равное количеству оборотов, совершенных водилом. При необходимости экстренной остановки двигателя нажимается кнопка Стоп. При этом усилитель обесточивается, контакты Р1.1 реле Р1 размыкаются, двигатель останавливается. Для повторения цикла испытаний необходимо вновь выбрать на клавиатуре требуемое число оборотов и нажать кнопку Пуск.

С помощью прибора «Шлиф» установлено влияние на абразивную способность природы материала, давления, зернистостей, способов измельчения при производстве шлиф- и микропорошков и разработаны оптимальные параметры технологии, обеспечивающие эффективность при абразивной обработке.

Методы контроля шлифматериалов с помощью приборов «ПХЗ» и «Шлиф» и нормы их качества по разрушаемости и абразивной способности включены в Государственный стандарт. Разработано также и другое лабораторное оборудование с соответствующими методиками испытаний.

Разработанный комплекс методов и приборов обеспечивает технологический контроль качества шлифматериалов в заводских и научно-исследовательских лабораториях.

4. Разработка микромеханических методов оценки физико-механических и эксплуатационных характеристик материала абразивных зерен

В теории и практике абразивной обработки немаловажное значение имеют физико-механические характеристики материала зерен.

В связи с этим разработаны методики, позволяющие методом микровдавливания оценивать упругие, хрупкие и прочностные свойства поверхностных слоев абразива толщиной от 0,1 мкм.

Для проведения исследований создана специальная установка, которая позволяет, наряду с записью диаграммы вдавливания и измерением геометрических размеров отпечатка или царапины, автоматически регистрировать любую комбинацию го четырех параметров процессов микроиндентирования (нормальную и тангенциальную составляющие усилия индентирования, длину и глубину царапины или отпечатка). На установке можно также моделировать, при малых скоростях деформирования, элементарные процессов абразивной обработки (микрорезание, микроскольжение, микропропахивание, микровдавливание и т.п.) с использованием индентора любой формы (сфера, пирамида, конус, плоский штамп) с регистрацией указанных выше параметров.

Размеры зоны хрупкой повреждаемости слоев испытуемого материала вокруг отпечатка зависят как от степени внешнего силового воздействия на эти слои, так и от их прочностных свойств. Поэтому для оценки микропрочности абразивных материалов при вдавливании пирамиды предложен критерий, который учитывает и внешнее силовые воздействие, и размеры зоны хрупкой повреждаемости в районе отпечатка:

Ю00Р „„ „„

ст = 2 , ГПа. (16)

ср

Таким образом, показатель микропрочности а — это напряжение, необходимое для образования единицы площади хрупкого разрушения в районе отпечатка пирамиды.

Результаты проведенной оценки механических свойств исследованных абразивных материалов хорошо согласуются с результатами оценки их эксплуатационных свойств: чем выше микропрочность абразива, тем выше его износостойкость при микрорезании единичным зерном и режущая способность кругов из этого абразива при шлифовании.

Из данных исследований (рис. 6) выявлена зависимость между микропрочностью сг0 абразивного материала и удельной производительностью ц кругов, изготовленных из этого материала.

^ мм'металла мм3 круга

О 11-;-1-

0 08 0,10 0 14 0,20 0,30 0,50 0,70 020 2.0 10 40 5.0 60 80

СГ„. ГПа

Микропрочиость абразивных черен

Рис. 6. Связь микропрочности абразивных зерен с их эксплуатационными показателями: износостойкостью при прерывистом микрорезании (/, III, V) и удельной производительностью кругов при наружном круглом шлифовании {II, IV, VI) титанового сплава абразивами из группы корундов {1-4) и из группы карбидов (5 - 8)\ электрокорун-ды: 1 - нормальный 14А; 2 - белый 24А, 3 - хромистый 34А; 4 - монокорунд 45А; карбиды кремния. 5 - зеленый 64С; 6 - черный 54С, 7 - кубический [З-ЬЮ; 8 - карбид вольфрама \УВ; кривые V, VI получены пересчетом микропрочности за счет разупрочнения при физико-химическом взаимодействии с титаном в 3,2 и 1,3 раза для абразива из группы корундов и из группы карбидов соответственно

Для нахождения указанной зависимости определяли изностостойкость I/ зерен абразива при микрорезании и удельную производительность q кругов, изготовленных (в одинаковых условиях) из исследованного абразива, при наружном круглом шлифовании титанового сплава (на круглошлифовальном станке мод. 312 М без продольной подачи стола). Режим испытания кругов: скорость шлифования 36 м/с; окружная скорость детали 36 м/мин; поперечная подача 0,15 мм/мин; в качестве СОЖ использовали смесь 3%-ного рас-

твора эмульсола и 0,3 %-ного раствора соды. Установлено, что как в группе корундов, так и в группе карбидов существует связь микропрочности зерен абразива с эксплуатационными свойствами зерен и кругов: чем больше микропрочность зерен, тем выше их износостойкость при микрорезании и больше удельная производительность кругов из этого абразива. Более низкие эксплуатационные свойства корундов в сравнении с карбидами обусловлены повышенной химической активностью корунда по отношению к титану (что приводит к ухудшению механических свойств поверхностных слоев зерен при их физико-химическом взаимодействии с титаном).

Для проверки этих результатов исследовали прерывистое микрорезание образов из титанового сплава и из железа Армко. Из предварительно отобранных монокристаллов карбида кремния и корунда (лейкосапфира) изготовили режущие конические острия (угол при вершине 108 - 110°; ось конуса перпендикулярна к главной кристаллографической оси) с заранее подготовленным шлифом площадью 0,5 мм2 при вершине.

Анализ результатов исследований (табл. 2) показал следующее. При микрорезании железа и с малой (у = 2 м/с), и с большой (у = 30 м/с) скоростью интенсивность 2 изнашивания кристаллов корунда значительно меньше, чем у кристаллов карбида кремния. Микромеханические свойства поверхностных слоев кристаллов карбида кремния и корунда после взаимодействия их с титаном при микрорезании с малой скоростью изменяются (по сравнению с этими свойствами в исходном состоянии) незначительно.

Таблица 2

Микромеханические и эксплуатационные характеристики зерен абразива при микрорезании

Вид Интенсивность (2 изнашивания и микромеханиче-

абрази- ские свойства Н0 и ст0 истираемой поверхности

ва, из- кристалла после микрорезании

наши- Состояние изнаши- железа Армко титана

ваемая ваемой плоскости

плоскость кри- кристаллов а мкм #0, ГПа сг0, ГПа а мкм Но, ГПа сто, ГПа

сталла

Корунд Исходное - 23 4,15 - 23 4,15

(лейко-сапфир) [1010] После микрорезания при v, м/с: 2 1,2 23 4,15 12 23 4,0

30 1,2 23 4,15 115 22 1,3

Карбид Исходное - 29 3,5 - 29 3,5

[10101] После микрорезания при v, м/с: 2 2,0 27 3,1 5,5 27 3,0

30 7,0 27 2,9 37 27 2,7

При микрорезании титана с малой скоростью значение Q для корунда в 10 раз, а для карбида кремния в 2,8 раза выше, чем при микрорезании железа. Поэтому при шлифовании железоуглеродистых сплавов в основном рекомендуется использовать круги из корунда. В случае микрорезания титана с высокой скоростью значение <2 для карбида кремния в 5,3 раза, а для корунда в 9,6 раз выше, чем при микрорезании железа.

В результате микрорезания титана с высокой скоростью микропрочность кристаллов уменьшается (по сравнению с исходной) для карбида кремния в 1,3 раза, а для корунда в 3,1 раза. Это приводит к увеличению интенсивности изнашивания кристаллов (по сравнению с ¡2 при малой скорости микрорезания) для карбида кремния в 6,7 раза и для корунда в 9,6 раза. Износ карбида кремния при этом в 3,1 раза меньше, чем у корунда. Следовательно, эффективное применение шлифовальных кругов из корунда при обработке титана и его сплавов возможно только при малой скорости. Поэтому при шлифовании титана и его сплавов в основном рекомендуется использовать круги из карбида кремния.

Метод износостойкости при микрорезании широко используется для оценки и прогнозирования режущих свойств инструментальных материалов. За критерий износостойкости принимается путь, пройденный зерном абразива (после его врезания на заданную глубину в поверхность детали) до прекращения процесса микрорезания.

При этом происходит изнашивание, разрушение и изменение микропрочности локальных микрообъемов режущей части, в результате его механо-физико-химического взаимодействия с обрабатываемыми материалами изделия. Поэтому, учитывая прямую связь критерия микропрочности, с износостойкостью абразива, по изменению микропрочности зерна до и после микрорезания, исследуемые шлифматериалы можно расположить в ряд по их относительной износостойкости. Чем больше величина отношения микропрочности зерна до и после микрорезания, тем его износостойкость выше.

По предлагаемой методике нами проведены исследования износостойкости при микрорезании стали 45 ряда электрокорундовых шлифматериалов. Установлено, что если для электрокорунда белого при микрорезании наблюдается разупрочнение его поверхности трения, то для легированных электро-корундов имеет место эффект повышения его трещиностойкости, а, следовательно, и износостойкости.

Таким образом, показатель микропрчности можно рекомендовать к использованию для прогнозирования эксплуатационных характеристик шлиф-материалов и стойкости изготовляемых из них шлифинструментов.

5. Разработка композиционных абразивных материалов

Создание и применение в производстве новых конструкционных материалов с повышенными механическими характеристиками требуют особого подхода к выбору абразивного материала для шлифования.

Наряду с твердостью и химической инертностью к обрабатываемому материалу абразив должен сочетать в себе хрупкость и пластичность. Анализ свойств шлифовальных материалов показал, что хрупкость и пластичность не совместимы в одном абразивном материале, поэтому для повышения эффективности процессов абразивной обработки необходимо, чтобы абразив был сложноструктурированным — содержать структурные составляющие различного функционального назначения: хрупкие — для обеспечения высокой режущей способности, пластичные — для высокой размерной стойкости инструмента.

В связи с вышеизложенным разработана технология производства абразивных материалов из карбида кремния, основанная на эндотермической реакции восстановления кремнезема углеродом:

БЮг + ЗС —> БЮ + 2СО, (17)

на осуществление которой теоретически необходимо 600 кДж, что соответствует затратам электроэнергии 4 кВт-ч на 1 кг карбида кремния.

Если в реакции (17) заменить часть углерода, необходимого для восстановления кремнезема до кремния, на алюминий, то реакция будет протекать по уравнению:

БЮг + 4/3 А1 + С —> + 2/3 А12Оэ (18)

с выделением тепла порядка 300 кДж на 1 кг БЮ.

Восстановление кремнезема комплексным восстановителем из углерода и алюминия реализует энергетически выгодный металлотермический процесс с получением абразивного материала из карбида кремния и корунда. Известно, что протекание алюмотермического процесса возможно лишь в том случае, когда количество тепла, выделяющееся в реакции, превышает 230 кДж на 1 кг шихты, поэтому следует ожидать, что реакция (18) должна идти самопроизвольно.

Поскольку собственно получение алюминия является энергоемким процессом, практическое применение алюмотермического восстановления кремнезема может рассматриваться только при использовании вторичного алюминия или алюмосодержащих шлаков, получающихся при электролизе глинозема.

Единовременное образование в одной системе корунда и карбида кремния должно обеспечивать получение композиции с мелкокристаллической структурой типа эвтектоидной. Абразивное зерно из такого материала — совокупность множества резцов из карбида кремния в матрице из корунда. При работе зерна разрушение отдельных кристаллов — микрорезцов локализуется на границе фаз, составляющих композицию, что обеспечивает повышение прочности зерна. Такое зерно является перспективным для использования при силовом и обдирочном шлифовании, а также при изготовлении ударопрочной минералокерамики.

Получаемые по данной технологии шлифматериала продукты подвергали химическому, рентгеноструктурному, микроскопическому, микрорент-геноспектральному анализам. Определяли микромеханические характеристи-

ки, прочность единичных зерен, разрушаемость, режущую способность, эксплуатационные свойства зерна в шлифинструменте.

Установлено, что во всех пробах оксид алюминия находится в виде а- АЬОз, а карбид кремния представлен смесью кубического Р-51С и гексагонального Полученный композит представляет собой материал (рис. 7) с мелкозернистой двухфазной структурой (размер фаз 2-20 мкм; серая фаза -корунд, светлая - карбид кремния).

Рис. 7 Микроструктура образцов с отпечатками пирамиды Виккерса при Р = 10 Н, 200х: а, б — двухфазная структура образцов композиционного материала на основе и Аи03; крупнозернистые двухфазные системы и А1;03' в - корунд; г - карбид кремния

Эта двухфазная структура имеет большую пластичность и гасит трещины при их движении. Например, на некоторых образцах трещин в районе отпечатка индентора не образуется даже при нагрузке 10 Н. В то время как на большинстве высокотвердых материалов, в том числе и на алмазе, они появляются при нагрузках 0,20 - 0,40 Н. Более крупнозернистые двухфазные системы и а - А1203 по сравнению с мелкозернистыми имели более низкую трещиностойкость.

Физико-механические характеристики продуктов плавок, выполненных с разным содержанием алюминия в шихте, исследовали также по пробам узких фракций, полученных рассевом измельченных продуктов.

Таблица 3

Сравнительные микромеханические и эксплуатационные характеристики проб шлифматериалов, полученных из шихты с содержанием алюминия 33, 26, 18 процентов

Содержание в шихте алюминия, % Микротвердость Н, ГПа Микропрочность а, ГПа Разрушае-мость (хрупкость), % Прочность единичных зерен, Н Относительная режущая способность

33 23,0-27,0 2,3-4,8 31,5 48,0 1,6

26 20,5-22,5 2,9-3,3 34,0 42,0 1,3

18 22,4-29,0 2,0-3,3 39,0 40,0 1,0

Из табл. 3 видно, что большему содержанию алюминия в исследованных пределах соответствует получение более качественного шлифматериала.

Из разработанного и серийно выпускаемых материалов изготовлены круги ПП250х20х76 для обдирочного шлифования (зернистостей 125 и 160) на бакелитовой связке и для чистового шлифования (зернистости 40) на керамической связке. Результаты испытаний показали (скорость шлифования 50 м/с), что при обработке чугуна и титановых сплавов у композиционных материалов коэффициент шлифования в 1,4 — 3,5 раза выше, чем у кругов из нормального электрокорунда и карбида кремния.

Таким образом, предлагаемую технологию можно рекомендовать для промышленного производства шлифовальных материалов новых марок.

6. Практическая реализация результатов исследований

В настоящей работе проведен поиск технических решений, обеспечивающий повышение эффективности абразивной обработки путем мониторинга технологий шлифовальных материалов в исследовательских и заводских лабораториях, у изготовителей и потребителей абразивной продукции с созданием методической и лабораторной базы, отвечающей различным требованиям научных организаций и промышленности.

Внедрение методов и лабораторного оборудования для контроля прочностных и эксплуатационных характеристик шлифовальных материалов на заводах абразивной промышленности (гг. Волжский, Запорожье, Тихвино, Москва, Челябинск, Ташкент, Юрга и др.), в научно-исследовательских институтах (ВННИАШ, г. Санкт-Петербург, Институт сверхтвердых материалов, г. Киев и др.) позволило получить экономический эффект более 2 млн. рублей за счет повышения эффективности процессов абразивной обработки.

Внедрение микромеханических методов и приборов на машиностроительных предприятиях (гг. Новосибирск, Санкт-Петербург, Пермь, Одесса, г.

Волгоград) и научных центров (Институт Макрокинетики РАН, г. Москва; Институты Проблем Материаловедения, Химии Поверхности, г. Киев и др.) позволили аттестовать новые абразивные и керамические материалы и осуществлять технологический контроль качества различных изделий после шлифования.

В процессе разработки методического и лабораторного оборудования получены следующие авторские свидетельства на изобретения: «Способ поверки микротвердомеров с автоматической регистрацией глубины отпечатка» (A.c. 637636); «Установка для исследования микротвердости» (A.c. 684281); «Способ определения хрупкости материалов» (A.c. 717620); «Способ измерения глубины отпечатка при микровдавливании» (A.c. 767617); «Система для контроля разрушаемое™ шлифовального зерна» (A.c. 850214); «Устройство испытания материалов на износ» (A.c. 905734); «Лабораторная барабанная шаровая мельница» (A.c. 937006); «Устройство для контроля прочности абразивных зерен при сжатии» (A.c. 1059478); «Устройство для измерения шероховатости полированных поверхностей объектов» (A.c. 1155848); «Способ определения зернистости абразивных порошков» (A.c. 1170327); «Композиционный материал на основе диборида титана» (A.c. 1295771); «Способ испытания материалов на износостойкость» (A.c. 1330513); «Способ изготовления изделий из алюминиевых порошков» (A.c. 1577928); «Устройство для исследования микромеханических свойств материалов» (A.c. 1758499); «Способ определения хрупкости материалов» (A.c. 1758501); «Способ оценки абразивной износостойкости материалов» (A.c. 1786393).

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. По результатам исследований решена актуальная научно-техническая проблема обеспечения эффективности абразивной обработки за счет разработки и внедрения в промышленности методологии контроля технологий шлифовальных материалов и прогнозирования работоспособности.

2. Разработана математическая модель и на ее основе методология, комплекс методов и лабораторного оборудования для технологического контроля физико-механических характеристик шлифматериалов на разных стадиях их производства и эксплуатации:

- хрупких, прочностных и режущих свойств абразивного зерна как конструкции из данного абразивного материала (разрушаемости совокупности зерен в шаровой мельнице, прочности на раздавливание единичных зерен между двумя валками, режущей способности при шлифовании образца уплотненным центробежными силами слоем испытуемых абразивных зерен, износостойкости при истирании образцов шлифинструмента и брусков, абразивной и режущей способности шлиф- и микрошлифпорошков, полирующей способности микрошлифпорошков и паст на их основе);

- микромеханических свойств материала (вещества) абразивных зерен (микротвердости, микрохрупкости, трещиностойкости).

3. Экспериментально исследованы закономерности упругопластическо-го деформирования высокотвердых абразивных материалов в сравнении с пластичными металлами. Установлено, что законы деформирования едины для всех материалов, а образование и развитие трещин не влияет на их протекание. Разработана методика оценки поверхностной хрупкости материалов по диаграмме вдавливания индентора с энергетических позиций механики разрушения по соотношению потенциальной энергии, накопленной в процессе упругопластического деформирования, и работы, необратимо затраченной на пластическое деформирование при образовании отпечатка.

4. Изучены упругие деформации поверхностных слоев абразивных материалов при контактном взаимодействии с алмазным индентором. Аналитически определена связь указанных характеристик с относительной прочностью материала (отношению твердости к модулю Юнга). Разработана методика оценки упругих деформаций при микромеханических испытаниях методом упругого вдавливания сферы с учетом ее сближения с плоскостью.

5. Установлена взаимосвязь процессов упругопластического деформирования абразивных материалов (образование остаточного отпечатка индентора) и хрупкого разрушения микрообъемов поверхностных слоев (образование в районе отпечатка трещин и сколов). Определено, что размер зоны повреждаемости определяется хрупкими и прочностными свойствами испытуемого материала. Процесс хрупкого разрушения под действием увеличивающейся нагрузки разделяется на две стадии. На первой происходит зарождение и медленное подрастание трещины до критического размера, на второй — интенсивное трещинообразование до разрушения локального микрообъема с последующим его снижением.

6. Разработаны оптимальные технологические параметры термообработки титанистого корунда в воздушной среде значительно увеличивает его макро- и микропрочностные характеристики, причем максимум их значений приходится на 1150 °С; именно при этой температуре происходит заметный распад твердого раствора Тл2Оз, сопровождающийся образованием тонкопластинчатых выделений рутила. Термообработка при более высокой температуре приводит к росту и образованию уже некогерентных зон рутила, среднее расстояние между частицами становится гораздо больше, чем предельный радиус дислокации, что вызывает разупрочнение материала. Кроме того, появление включений рутила сказывается на характере разрушения корунда при механических нагрузках, способствуя постепенному разрушению мелкими частицами. Наиболее высокими абразивными свойствами обладает хромоти-танистый электрокорунд при определенном соотношении оксидов титана и хрома в твердом растворе.

7. Разработана технология получения нового шлифовального композиционного материала Б ¡С - А1203, который протекает самопроизвольно. Абразивное зерно при этом представляет совокупность множества резцов из карбида кремния в матрице из корунда. Мелкодисперсная структура полученно-

го продукта по микротвердости превышает электрокорунд, но уступает SiC, а по трещиностойкости превосходит его в 2 — 3 раза.

8. Разработаны:

- композиционный износостойкий материал на основе оксидов алюминия, полученный методом горячего прессования порошковой смеси алюминия с оксидом циркония с последующим микродуговым оксидированием рабочей поверхности заготовки (а.с. 1577928);

- горячепрессованный композиционный материал на основе карбида кремния в системах SiC - А1203, что позволило сочетать высокую химическую стойкость, износостойкость и низкий коэффициент трения, присущие оксиду алюминия, с высокой теплопроводностью и прочностью карбида кремния.

- износостойкая керамика на основе диборида титана с использованием технологии горячего шликерного литья. Установлены оптимальные параметры структуры поверхности трения керамики, обеспечивающие высокие показатели износостойкости.

9. Научные и технологические разработки по теме диссертации внедрены на предприятиях инструментального, машиностроительного и оборонного комплексов, научно-исследовательских, академических и учебных организациях и включены в Государственный стандарт ГОСТ 28924-91 «Материалы шлифовальные. Методы определения физических и физико-механических свойств».

Основные публикации по теме диссертации

По теме диссертации опубликовано 96 работ, в том числе следующие, раскрывающие ее основное содержание:

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

1. Пушкарев О.И. Прочность абразивного зерна при шлифовании / В.М. Шу-мячер, О.И. Пушкарев // Технология машиностроения. - 2006. - № 7. - С. 32 - 34.

2. Пушкарев О.И. Режущая способность абразивной суспензии при доводке / В.М. Шумячер, О.И. Пушкарев // Технология машиностроения. - 2006. - №2. -С. 18-19.

3. Пушкарев О.И. Прогнозирование работоспособности шлифматериалов по результатам микромеханических испытаний их зерен / О. И. Пушкарев, В. М. Шумячер // Станки и инструменты. - 2006. - № 3. - С. 14-17.

4. Пушкарев О.И. Прибор и методика технологического контроля качества прочностных характеристик шлифовальных материалов / О.И. Пушкарев, В.М. Шумячер // Вестник Саратовского государственного технического университета.

- 2005.-№2. - С. 26-31.

5. Пушкарев О.И. Исследование упругих деформаций в системе образец-прибор при испытании на приборах с автоматической записью диаграммы вдавливания / В.Ф. Бердиков, О.И. Пушкарев // Заводская лаборатория. - 1979. — № 9.

- С. 855-857.

6. Пушкарев О.И. Микротвердомер с автоматической записью диаграмм вдавливания и царапания / В.Ф. Бердиков, О.И. Пушкарев, В.А. Назаренко // Заводская лаборатория. — 1980. — № 5. — С. 459 — 462.

7. Пушкарев О.И. Приспособление к прибору ПМТ-3 для испытаний по глубине отпечатка / В.Ф. Бердиков, О.И. Пушкарев, Ю.И. Артемьева // Заводская лаборатория. - 1980. -№ 6. - С.127 - 128.

8. Пушкарев О.И. Методика оценки сопротивления износу керамических материалов по критерию хрупкости // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2004. - № 8. - С. 57 - 59.

9. Пушкарев О.И. Микромеханические характеристики и износостойкость минералокерамических материалов // Огнеупоры и техническая керамика. — 2003. — №1. — С. 12-14.

10. Пушкарев О.И. Повышение износостойкости технологической оснастки при прессовании изделий из высокотвердых порошковых материалов / В.Ф. Бердиков, О.И. Пушкарев // Огнеупоры и техническая керамика. — 1998. — № 9. — С. 88-89.

11. Пушкарев О.И. Определение разрушаемости шлифматериапов в лабораторной шаровой мельнице / О.И. Пушкарев, В.М. Шумячер // Огнеупоры и техническая керамика. — 2004. — № 5. — С. 44 — 47.

12. Пушкарев О.И. Абразивоизносостойкий композиционный материал на основе карбида титана для нефтехимического машиностроения / О.И. Пушкарев, А.П. Уманский // Огнеупоры и техническая керамика. — 1999. — № 9. — С. 21 — 22.

13. Пушкарев О.И. Композиционный износостойкий материал на основе оксида алюминия / О.И. Пушкарев, С.И. Сухонос // Огнеупоры и техническая керамика. - 2001. -№ 1. - С. 17 - 18.

14. Пушкарев О.И. Исследование поверхностной прочности и трещино-стойкости высокотвердых керамических материалов методом микровдавливания // Огнеупоры и техническая керамика. — 2002. — № 10. — С. 18 — 21.

15. Пушкарев О.И. Получение абразивных материалов в системе SiC-Al203 // Огнеупоры и техническая керамика. — 2002. - № 12. — С. 8 —10.

Монография

16. Пушкарев О.И. Методы и средства контроля физико-механических характеристик абразивных материалов: Монография / О.И. Пушкарев, В.М. Шумячер // ВолгГАСУ. - Волгоград, 2004. - 144 с.

Авторские свидетельства

17. A.c. 637636 СССР. МКИ G 01N 3/42. Способ поверки микротвердоме ров с автоматической регистрацией глубины отпечатка / В. Ф. Бердиков, О. И. Пушкарев. - Опубл. 15.12.78. - Бюл. № 46.

18. A.c. 684281 СССР. МКИ G 01N 3/46. Установка для исследования микротвердости / В. Ф. Бердиков, О. И. Пушкарев. — Опубл. 05.09.79. — Бюл. № 33.

19. A.c. 767617 СССР. МКИ G 01N 3/40. Способ измерения глубины отпечатка при микроиндентировании / В. Ф. Бердиков, О. И. Пушкарев. — Опубл. 30.09.80. - Бюл. № 36.

20. A.c. 1330513 СССР. МКИ G 01N 3/56. Способ испытаний материалов на

износостойкость / В. Ф. Бердиков, О. И. Пушкарев. — Опубл. 15.08.87. - Бюл. № 30.

21. A.c. 1758501 СССР. МКИ G 01N 3/42. Способ определения хрупкости материалов / В. Ф. Бердиков, О. И. Пушкарев. — Опубл. 30.08.92. - Бюл. № 32.

22. A.c. 1758499 СССР. МКИ G 01N 3/42. Устройство для исследования микромеханических свойств материалов / В. Ф. Бердиков, О. И. Пушкарев, Т. С. Руденченко. - Опубл. 30.08.92. - Бюл. № 32.

23. A.c. 1786393 СССР. МКИ G 01N 3/56. Способ оценки абразивной износостойкости материалов / В. Ф. Бердиков, О. И. Пушкарев. - Опубл. 07.01.93. -Бюл. № 1.

Публикации в других изданиях

24. Пушкарев О.И. Испытания хрупких материалов методом микроинден-тирования / В.Ф. Бердиков, О.И. Пушкарев // Проблемы прочности. - 1985. — № 9. -С. 136- 140.

25. Пушкарев О.И. Технологический контроль качества шлифматериалов в процессах абразивной обработки / О.И. Пушкарев, В.М. Шумячер // Сборник док ладов XXV Российской школы по проблемам науки и технологий. - Екатеринбург: УрОРАН, 2005.-С. 209-211.

26. Пушкарев О.И. Поверхностная прочность высокотвердых керамических материалов / О.И. Пушкарев, В.М. Шумячер // Тр. XXIV Уральского семинара: Механика и процессы управления. — Екатеринбург: УрО РАН. — С. 287 - 296.

27. Пушкарев О.И. Сравнительная оценка некоторых физико-механических свойств шлифовальных материалов / В.Ф. Бердиков, О.И. Пушкарев, Л.Д. Леонидов // Абразивы. - 1981. -№ 8. - С. 11 - 14.

28. Пушкарев О.И. Исследование поверхностной хрупкости материалов по диаграмме вдавливания / В.Ф. Бердиков, О.И. Пушкарев // Сборник докладов Всесоюзной конференции: Физика разрушения. — Киев: Институт сверхтвердых материалов АН УССР, 1985. - С. 146 - 148.

29. Пушкарев О.И. Исследование физико-механических свойств поверхно стных слоев нитридной керамики, полученной при сверхвысоком давлении / В.Ф. Бердиков, О.И. Пушкарев // Сборник докладов Всесоюзной конференции: Дефекты структуры и свойства керамики. — Свердловск: Свердловский политехнический ин-т. -1985. — С. 127 - 131.

30. Пушкарев О.И. Определение физико-механических характеристик абразивных материалов методом микровдавливания / О.И. Пушкарев, В.М. Шумя чер // Сб. науч. тр.: Теория, технология и оборудование для производства абразивного инструмента. — Челябинск: Южноуральский государственный университет. - 2003. - С. 107- 111.

31. Пушкарев О.И. Прогнозирование работоспособности шлифматериалов в процессах абразивной обработки / О.И. Пушкарев, В.М. Шумячер // Сб. тр. VII Междунар. конфер.: Динамика технологических систем. — Саратов: СГТУ. — 2004. -С. 308-309.

32. Пушкарев О.И. Получение шлифовальных материалов на основе карбида кремния для обдирочного шлифования / О.И. Пушкарев, В.М. Шумячер, СВ. Скопинцев // Сб. ст. III Междунар. конфер.: Материалы и технологии XXI века. -Пенза: Приволжский Дом знаний. — 2005. - С. 87 — 90.

ПУШКАРЕВ Олег Иванович

РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА ТЕХНОЛОГИЙ ШЛИФОВАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ

ИХ КАЧЕСТВА ПО ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ И ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССОВ АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ

Автореферат

Подписано в печать 04.09.06. Формат 60x84/16. Бумага Union Prints. Гарнитура Times New Roman. Печать трафаретная Усл. печ. л. 1,86 . Уч.-изд. л. 2,0. 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.;.

1. Состояние технологий производства шлифовальных материалов и перспективы повышения их качества по физико-механическим характеристикам в процессах абразивной обработки.

1.1. Влияние физико-механических характеристик шлифматериалов на показатели процесса абразивной обработки.

1.2. Исследование физико-механических характеристик шлифматериалов.

1.2.1. Прочностные и режущие свойства зерен шлифматериалов

1.2.2. Применение методов микроиндентирования при исследовании упругих, хрупких, прочностных свойств абразивных материалов и прогнозирования их износостойкости.

1.3.Задачи исследований.

2. Разработка модели контактного взаимодействия шлифовальных материалов с обрабатываемой поверхностью с учетом прочностных характеристик абразивного зерна.

2.1. Прочность абразивного зерна при шлифовании.

2.2. Методы контроля прочностных характеристик абразивных зерен.

2.3. Зависимость прочности от изометричности абразивного зерна.

2.4. Влияние физико-механических свойств абразивного зерна на призводительность и качество доводки.

2.5. Выводы.

3. Разработка методов и оборудования для контроля технологии шлифовальных материалов по структурным, физико-механическим и эксплуатационным характеристикам.

3.1. Разрушаемость (хрупкость) совокупности зерен.

3.2. Прочность единичных зерен.

3.3. Режущая способность.

3.4. Износостойкость

3.5. Полирующая способность.

3.6. Взаимосвязь агрегатности карбидокремниевых шлифматериалов с их прочностными характеристиками.

3.7. Выводы.

4. Разработка микромеханических методов оценки физико-механических и эксплуатационных характеристик материала абразивных зерен.

4.1. Прибор для исследования поверхностной прочности материалов по глубине отпечатка индентора.

4.2. Установка для микромеханических исследований с автоматической записью диаграмм вдавливания и царапания.

4.3. Закономерности упругопластического деформирования при микровдавливании.:.

4.4. Определение поверхностной хрупкости (энергоемкости) по диаграмме вдавливания индентора.

4.5. Исследование упругих деформаций поверхностных слоев материалов.

4.6. Исследование поверхностной прочности и трещиностойкости.

4.7. Микромеханические и эксплуатационные характеристики.

4.8. Исследование влияния термообработки на физико-механические характеристики легированных корундов.

4.9. Исследование уровня качества отечественных абразивных материалов в сравнении с зарубежными аналогами по физико-механическим характеристикам.

5. Разработка композиционных абразивных материалов.

5.1. Получение композиционного шлифовального материала карбид кремния - корунд.

5.2. Получение износостойкой конструкционной керамики с использованием абразивных материалов.

5.2.1. Керамика на основе карбида кремния.

5.2.2. Керамика на основе диборида титана.

5.2.3. Тонкая техническая корундовая керамика.

5.2.4. Взаимосвязь абразивной износостойкости с микромеханическими характеристиками.

5.3. Выводы.

6. Практическая реализация результатов исследований.

При абразивной обработке главным участником процесса является твердая частица - шлифовальное зерно, имеющее очень сложные и разнообразные форму, размеры (от миллиметров до долей микрометров), специфический комплекс свойств (высокие твердость, хрупкость, химическую стойкость и др.), и подвергающееся в процессах производства и эксплуатации различным видам механических и физико-технических воздействий.

Ф Это зерно является продуктом двух основных технологических процессов: плавки и дробления, предопределяющих на конечном этапе у потребителей шлифматериалов и изготавливаемых на их основе инструментов качество абразивной обработки. В общем виде задачи, стоящие перед плавкой, - получение материала нужной прочности, а перед дроблением, - получение зерна нужного размера, формы и физико-механических характеристик, в зависимости от условий шлифования.

Исследованиям физико-механических свойств шлифматериалов, изысканию достаточно чувствительных критериев оценки и попыткам устаноf вить однозначные корреляционные связи этих показателей, которые позволяли бы надежно прогнозировать эксплуатационные характеристики абразивов по результатам их механических испытаний, посвящено большое число опубликованных работ российских и зарубежных исследователей, однако их результаты не только недостаточно полно отвечают на поставленные вопросы, но и часто противоречивы. Это объясняется недостаточной, применительно к абразивным материалам, чувствительностью и надежностью существующего лабораторного оборудования, методик испытаний и критериев оценки. Поэтому в настоящее время нет достаточно корректной системы мониторинга физико-механических характеристик шлифматериалов и об их Ф связи с технологией производства и эксплуатационными характеристиками в процессах абразивной обработки; проведение такого исследования является актуальной задачей.

Цель работы состоит в разработке системы мониторинга технологий шлифовальных материалов с целью повышения их качества по физико-механическим характеристикам и эффективности абразивной обработки.

Научная новизна. На основе комплексного исследования связи эксплуатационных характеристик и физико-механических характеристик шлиф-материалов обоснованы технологические условия их рационального сочетания, разработана система мониторинга качества шлифматериалов на стадии производства, созданы методы и технологические основы получения перспективных композиционных материалов, позволяющие повысить эффективность абразивной обработки.

Разработаны модели контактного взаимодействия абразивного зерна с обрабатываемым материалом при шлифовании с учетом поверхностной и конструкционной прочности зерна, контролируемым по предложенным методикам.

Получены экспериментальные зависимости упругопластического деформирования, хрупкого разрушения силовых и энергетических условий зарождения и роста трещин в поверхностных слоях зерен абразива и установлены корреляционная связь их макро- и микропрочностных характеристик с износостойкостью при микрорезании, шлифовании и природой абразива.

Разработаны:

- композиционный износостойкий материал на основе оксидов алюминия, полученный методом горячего прессования порошковой смеси алюминия с оксидом циркония с последующим микродуговым оксидированием рабочей поверхности заготовки;

- композиционный материал в системе SiC - А120з, что позволило сочетать высокую химическую стойкость, износостойкость и низкий коэффициент трения, присущие оксиду алюминия, с высокой теплопроводностью и прочностью карбида кремния.

- износостойкая керамика на основе диборида титана с использованием технологии горячего шликерного литья. Установлены оптимальные параметры структуры поверхности трения керамики, обеспечивающие высокие показатели износостойкости.

Практическая ценность и реализация результатов работы.

1. На основе комплекса теоретических и экспериментальных исследований предложено новое конструкторско-технологическое направление совершенствования технологий механической и физико-технической обработки шлифовальных материалов на разных стадиях их производства и эксплуатации.

2. Разработана и внёдрена комплексная технологическая система мониторинга качества шлифовальных материалов, обеспечивающая требуемый уровень их физико-механических характеристик при постановке задачи исследований, проведении экспериментов и промышленном производстве.

3. Результаты исследований включены в Государственный стандарт ГОСТ 28924-91 «Материалы шлифовальные. Методы определения физических и физико-механических свойств.

4. На опытном производстве Волжского научно-исследовательского института абразивов и шлифования и Волжского института строительства и технологий (филиала) Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета организовано производство разработанных приборов и оборудования для обеспечения ими заводских и научных лабораторий, с соответствующими методиками испытаний, которые внедрены в институтах Академии наук Российской Федерации (Уральский научный центр, Институт структурной макрокинетики) и Украины (Институт сверхтвердых материалов и проблем материаловедения), в высших учебных заведениях (Санкт-Петербургский институт водного транспорта, Московский институт нефти и газа, Липецкий политехнический институт), на восьми заводах абразивной промышленности, Красногорском механическом заводе, Орджоникидзевском приборостроительном заводе (г. Нальчик), Рыбинском и Пермском моторостроительных заводах.

Технологические рекомендации по совершенствованию качества абразивной обработки и повышению износостойкости новых ферритовых материалов и хромовых покрытий внедрены соответственно в НИИ «Домен» (г. Санкт-Петербург) и Одесском технологическом институте поршневых колец.

5. Материалы исследований используются в учебном процессе при чтении лекций по курсам: «Технология производства абразивных и сверхтвердых композиционных материалов», «Методы и средства контроля качества абразивных и сверхтвердых композиционных материалов», «Теория и технология покрытий»; при подготовке аспирантами кандидатских диссертаций.

Апробация работы. Основные научные положения и результаты исследований представлялись, докладывались и обсуждались на всесоюзных, республиканских и международных конференциях, в том числе: «Современные технические и технологические методы повышения качества, надежности и долговечности деталей машин» (г. Кишинев, 1976 г.); «Физико-химические основы смазочного действия» (г. Кишинев, 1979 г.); «Механика сыпучих материалов» (г. Одесса, 1980 г.); «Нитриды: методы получения, свойства и применение» (г. Рига, 1984 г.; «Физика разрушения» (г. Киев, 1985 г.); «Дефекты структуры и свойства керамики» (г. Свердловск, 1985 г.); «Оптимизация процессов алмазно-абразивной обработки» (г. Волгоград, 1986 г.); «Прогрессивные процессы шлифования, инструмент и его рациональная эксплуатация» (г. Москва, 1986 г.); «Высокие давления в науке и технике» (г. Киев, 1987 г.); «Повышение долговечности деталей машин прогрессивными методами обработки» (г. Волгоград, 1987 г.); «Физика прочности и пластичности» (г. Кишинев, 1989 г.); «Методы и средства определения твердости материалов и изделий» (г. Иваново, 1990 г.); «Конструктивная прочность, долговечность, упрочнение материалов и деталей машин» (г. Волгоград, 1990 г.); «Интернациональная конференция о заводе будущего» (г. Будапешт, 1990 г.);

Методы и средства определения твердости материалов и изделий» (г. Иваново, 1991 г.); «Современные технологии в машиностроении» (г. Пенза, 2001 г.); «Динамика технологических систем» (г. Саратов, 2004 г.), «Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы» (г. Волжский, 1998 - 2005 гг.); «Новые материалы и технологии на рубеже веков» (г. Пенза, 2001 -2005 гг.).

Публикации. По результатам исследований опубликованы 1 монография, 96 работ, в том числе 15 из них в центральных изданиях, включенных в перечень периодических изданий ВАК РФ; получено 15 авторских свидетельств на изобретения. '

В соответствии с вышеизложенным сформированы основные положения, выносимые на защиту:

- систему мониторинга технологий шлифовальных материалов по физико-механическим и эксплуатационным характеристикам зерен абразива;

- технологические основы создания композиционных шлифовальных материалов из карбида кремния и оксида алюминия, а также легированных электрокорундов;

- параметры технологических воздействий при механической и физико-технической обработки шлифовальных материалов и изделий на их основе;

- технологические методы совершенствования качества шлифовальных материалов по микромеханической и конструкционной прочности зерен абразива в процессах абразивной обработки;

- конструктивные решения, реализованные при создании специальных приборов и оборудования, обеспечивающих получение высокоэффективных шлифовальных материалов и повышение интегральных характеристик абразивной обработки.

5.3. Выводы

Установлена возможность получения композиционных шлифовальных материалов в системе SiC - А1203, представляющих собой в зерне совокупность резцов из карбида кремния в корундовой матрице и имеющих высокую трещиностойкость. Они являются перспективными для обдирочного и глубинного шлифования.

Получены образцы износостойкой конструкционной керамики на основе абразивных материалов: карбида кремния, корунда и карбида титана. Установлена корреляционная связь абразивной износостойкости с их микромеханическими характеристиками.

Глава 6. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

ИССЛЕДОВАНИЙ

В настоящей работе проведен поиск технических решений, обеспечивающий повышение эффективности абразивной обработки путем мониторинга технологий шлифовальных материалов в исследовательских и заводских лабораториях, у изготовителей и потребителей абразивной продукции с созданием методической и лабораторной базы, отвечающей различным требованиям научных организаций и промышленности.

Внедрение методов и лабораторного оборудования для контроля прочностных и эксплуатационных характеристик шлифовальных материалов на заводах абразивной промышленности (Гг. Волжский, Запорожье, Тихвино, Москва, Челябинск, Ташкент, Юрга и др.), в научно-исследовательских ин-стиутах (ВННИАШ, г. Санкт-Петербург, Институт сверхтвердых материалов, г. Киев и др.) позволило -получить экономический эффект более 2 млн. рублей за счет повышения эффективности процессов абразивной обработки.

Внедрение микромеханических методов и приборов на машиностроительных предприятиях (гг. Новосибирск, Санкт-Петербург, Пермь, Одесса, г. Волгоград) и научных центров (Институт Макрокинетики РАН, г. Москва; Институты Проблем Материаловедения, Химии Поверхности, г. Киев и др.) позволили аттестовать новые абразивные и керамические материалы и осуществлять технологический контроль качества различных изделий после шлифования.

В процессе разработки методического и лабораторного оборудования получены следующие авторские свидетельства на изобретения:.«Способ поверки микротвердомеров с автоматической регистрацией глубины отпечатка» (А.с. 637636); «Установка для исследования микротвердости» (А.с. 684281); «Способ определения хрупкости материалов» (А.с. 717620); «Способ измерения глубины отпечатка при микровдавливании» (А.с. 767617);

Система для контроля разрушаемости шлифовального зерна» (А.с. 850214); «Устройство испытания материалов на износ» (А.с. 905734); «Лабораторная барабанная шаровая мельница» (А.с. 937006); «Устройство для контроля прочности абразивных зерен при сжатии» (А.с. 1059478); «Устройство для измерения шероховатости полированных поверхностей объектов» (А.с. 1155848); «Способ определения зернистости абразивных порошков» (А.с. 1170327); «Композиционный материал на основе диборида титана» (А.с. 1295771); «Способ испытания материалов на износостойкость» (А.с. 1330513); «Способ изготйвления изделий из алюминиевых порошков» (А.с. 1577928); «Устройство для исследования микромеханических свойств материалов» (А.с. 1758499); «Способ определения хрупкости материалов» (А.с. 1758501); «Способ оценки абразивной износостойкости материалов» (А.с. 1786393).

265

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. По результатам исследований решена актуальная научно-техническая проблема обеспечения эффективности абразивной обработки за счет разработки и внедрения в промышленности методологии контроля технологий шлифовальных материалов и прогнозирования работоспособности.

2. Разработана математическая модель и на ее основе методология, комплекс методов и лабораторного оборудования для технологического контроля физико-механических характеристик шлифматериалов на разных стадиях их производства и эксплуатации:

- хрупких, прочностных и режущих свойств абразивного зерна как конструкции из данного абразивного материала (разрушаемости совокупности зерен в шаровой мельнице, прочности на раздавливание единичных зерен между двумя валками, режущей способности при шлифовании образца уплотненным центробежными силами слоем испытуемых абразивных зерен, износостойкости при истирании образцов шлифинструмента и брусков, абразивной и режущей способности шлиф- и микрошлифпорошков, полирующей способности микрошлифпорошков и паст на их основе);

- микромеханических свойств материала (вещества) абразивных зерен (микротвердости, микрохрупкости, трещиностойкости).

3. Экспериментально исследованы закономерности упругопластическо-го деформирования высокотвердых абразивных материалов в сравнении с пластичными металлами. Установлено, что законы деформирования едины для всех материалов, а образование и развитие трещин не влияет на их протекание. Разработана методика оценки поверхностной хрупкости материалов по диаграмме вдавливания индентора с энергетических позиций механики разрушения по соотношению потенциальной энергии, накопленной в процессе упругопластического деформирования, и работы, необратимо затраченной на пластическое деформирование при образовании отпечатка.

4. Изучены упругие деформации поверхностных, слоев абразивных материалов при контактном взаимодействии с алмазным индентором. Аналитически определена связь указанных характеристик с относительной прочностью материала (отношению твердости к модулю Юнга). Разработана методика оценки упругих деформаций при микромеханических испытаниях методом упругого вдавливания сферы с учетом ее сближения с плоскостью.

5. Установлена взаимосвязь процессов упругопластического деформирования абразивных материалов (образование остаточного отпечатка индентора) и хрупкого разрушения микрообъемов поверхностных слоев (образование в районе отпечатка трещин и сколов). Определено, что размер зоны повреждаемости определяется хрупкими и прочностными свойствами испытуемого материала. Процесс хрупкого разрушения под действием увеличивающейся нагрузки разделяется на две стадии. На первой происходит зарождение и медленное подрастание трещины до критического размера, на второй - интенсивное трещинообразование до разрушения локального микрообъема с последующим его снижением.

6. Разработаны оптимальные технологические параметры термообработки титанистого корунда в воздушной среде значительно увеличивает его макро- и микропрочностные характеристики, причем максимум их значений приходится на 1150 °С; именно при этой температуре происходит заметный распад твердого раствора Т120з, сопровождающийся образованием тонкопластинчатых выделений рутила. Термообработка при более высокой температуре приводит к росту и образованию уже некогерентных зон рутила, среднее расстояние между частицами становится гораздо больше, чем предельный радиус дислокации, что вызывает разупрочнение материала. Кроме того, появление включений рутила сказывается на характере разрушения корунда при механических нагрузках, способствуя постепенному разрушению мелкими частицами. Наиболее высокими абразивными свойствами обладает хромотитанистый электрокорунд при определенном соотношении оксидов титана и хрома в твердом растворе.

7. Разработана технология получения нового шлифовального композиционного материала SiC - AI2O3, который протекает самопроизвольно. Абразивное зерно при этом представляет совокупность множества резцов из карбида кремния в матрице из корунда. Мелкодисперсная структура полученного продукта по микротвердости превышает электрокорунд, но уступает SiC, а по трещиностойкости превосходит его в 2 - 3 раза.

8. Разработаны:

- композиционный износостойкий материал на основе оксидов алюминия, полученный методом горячего прессования порошковой смеси алюминия с оксидом циркония с последующим микродуговым оксидированием рабочей поверхности заготовки (а.с. 1577928);

- горячепрессованный композиционный материал на основе карбида кремния в системах SiC - AI2O3, что позволило сочетать высокую химическую стойкость, износостойкость и низкий коэффициент трения, присущие оксиду алюминия, с высокой теплопроводностью и прочностью карбида кремния.

- износостойкая керамика на основе диборида титана с использованием технологии горячего шликерного литья. Установлены оптимальные параметры структуры поверхности трения керамики, обеспечивающие высокие показатели износостойкости.

9. Научные и технологические разработки по теме диссертации внедрены на предприятиях инструментального, машиностроительного и оборонного комплексов, научно-исследовательских, академических и учебных организациях и включены в Государственный стандарт ГОСТ 28924-91 «Материалы шлифовальные. Методы определения физических и физико-механических свойств».

10. Материалы исследований используются в учебном процессе при чтении лекций по курсам: «Технология производства абразивных и сверхтвердых композиционных материалов», «Методы и средства контроля качества абразивных и сверхтвердых композиционных материалов», «Теория и технология покрытий»; при подготовке аспирантами кандидатских диссертаций.

268

1. Абразивная и алмазная обработка материалов : справочник. М.: Машиностроение, 1997. - 392 с.

2. Алехин, В. П. Прибор УПМ-1 для измерения микротвердости по глубине отпечатка с автоматической регистрацией нагрузки и глубины внедрения / В. П. Алехин и др. // Новое в области испытаний на микротвердость. -М : Наука, 1974. С. 100 - 107.

3. Алехин, В. В. Определение эффективной поверхностной энергии методом микровдавливания индентора / В. В. Алехин, С. И. Булычев, М. X. Шоршоров // Проблемы прочности. 1979. - № 1. - С. 19 - 23.

4. Алехин, В. Н. Структурные и кинетические особенности формоизменения материалов при микровдавливании / В. Н. Алехин, А. П. Тернов-ский // Новое в области испытаний на микротвердость. М : Наука, 1974. -С. 29-52.

5. Амельянович, К. К. Прочность стекла при контактном микровдавливании / К. К. Амельянович, Е. Т. Горалик // Проблемы прочности. 1980. №2.-С. 90-93.

6. Асахи Мотомари. Современное состояние технической керамики // Консэцуно Кикайка, Constr. Mech. 1986. - № 431. - P. 11-15.

7. А.с. 637636 СССР. МКИ G 01N 3/42. Способ поверки микротвердомеров с автоматической регистрацией глубины отпечатка / В. Ф. Бердиков, О.И. Пушкарев; опубл. 15.12.78, Бюл. № 46.

8. А.с. 684281 СССР. МКИ G 01N 3/46. Установка для исследования микротвердости / В. Ф. Бердиков, О. И. Пушкарев; опубл. 05.09.79, Бюл. № 33.

9. А.с. 767617 СССР. МКИ G 01N 3/40. Способ измерения глубины отпечатка при микроиндентировании / В. Ф. Бердиков, О. И. Пушкарев; опубл. 30.09.80, Бюл. № 36.

10. А.с. 1330513 СССР. МКИ G 01N 3/56. Способ испытаний материалов на износостойкость / В. Ф. Бердиков, О. И. Пушкарев; опубл. 15.08.87., Бюл. № 30.

11. А.с. 1758501 СССР. МКИ G 01N 3/42. Способ определения хрупкости материалов / В. Ф. Бердиков, О. И. Пушкарев; опубл. 30.08.92, Бюл. №32.

12. А.с. 1758499 СССР. МКИ G 01N 3/42. Устройство для исследования микромеханических свойств материалов / В. Ф. Бердиков, О. И. Пушкарев, Т. С. Руденченко; опубл. 30.08.92, Бюл. № 32.

13. А.с. 1786393 СССР. МКИ G 01N 3/56. Способ оценки абразивной износостойкости материалов / В. Ф. Бердиков, О. И. Пушкарев; опубл. 07.01.93, Бюл. № 1.

14. Бармашенко, А. И. Применение прибора ПМТ-3 для исследования процесса внешнего трения / А. И. Бармашенко, В. Я. Шкот // Проблемы трения и изнашивания : сборник Киев: Техника, - 1974. - С. 38 - 40.

15. Бердиков, В. Ф. Методика склерометрического изучения кристаллов карбида кремния / В. Ф. Бердиков, М. Д. Катрич, Г. И. Саютин // Заводская лаборатория. 1969. - № 12. - С. 1497 - 1500.

16. Бердиков, В. Ф. Определение прочности сцепления покрытия с подложкой методом микровдавливания / В. Ф. Бердиков, О. И. Пушкарев, A. JT. Хведорук // Заводская лаборатория. 1978. - № 12. - С. 1520 - 1522.

17. Бердиков, В. Ф. Универсальный прибор для исследования микромеханики поверхностных слоев твердого тела в процессах внешнего трения

18. В. Ф. Бердиков, О. И. Пушкарев // Физико-химические основы смазочного действия : тез. докл. Всесоюзн. конф. Кишинев, 1979. - С. 89 - 90.

19. Бердиков, В. Ф. Исследование упругих деформаций в системе образец-прибор при испытании на приборах с автоматической записью диаграммы вдавливания / В. Ф. Бердиков, О. И. Пушкарев // Заводская лаборатория. 1979. - № 9. - С. 855 - 857.

20. Бердиков, В. Ф. Микротвердомер с автоматической записью диаграмм вдавливания и царапания / В. Ф. Бердиков, О. И. Пушкарев, В. А. Назаренко // Заводская лаборатория. -1980. № 5. - С. 459 - 462.

21. Бердиков, В. Ф. Приспособление к прибору ПМТ-3 для испытаний по глубине отпечатка / В. Ф. Бердиков, О. И. Пушкарев, Ю. И. Артемьева // Заводская лаборатория. 1980. - № 6. - С. 127 - 128.

22. Бердиков, В. Ф. Сравнительная оценка некоторых физико-механических свойств шлифовальных материалов / В. Ф. Бердиков, О. И. Пушкарев, J1. Д. Леонидов // Абразивы. 1981. - № 8. - С. 11-14.

23. Бердиков, В. Ф. Хрупкие свойства и износостойкость поверхностных слоев горячепрессованных марганец цинковых ферритов / В. Ф. Бердиков, О. И. Пушкарев, С. Ш. Генделев // Порошковая металлургия. - 1983. - №4.-С. 67-71.

24. Бердиков, В. Ф. Исследование анизотропии механических свойств монокристаллов ферритов методом микровдавливания / В. Ф. Бердиков, О. И. Пушкарев, В. В. Гавриченко // Проблемы прочности. 1985. - № 7. - С. 84-88.

25. Бердиков, В. Ф. Исследование поверхностной хрупкости по диаграмме вдавливания / В. Ф. Бердиков, О. И. Пушкарев // Физика разрушения : тез. докл. Всесоюзн. конфер. Киев, 1985. - С. 146 - 148.

26. Бердиков, В. Ф. Испытания хрупких материалов методом микро-индентирования / В. Ф. Бердиков, О. И. Пушкарев // Проблемы прочности. -1985.- №9.-С. 136- 140.

27. Бердиков, В. Ф. Нанесение керамических покрытий оксида алюминия микродуговым оксидированием / В. Ф. Бердиков, О. И. Пушкарев, В. А. Федоров // Огнеупоры и техническая керамика. 1997. - № 1. - С. 121 -124.

28. Бердиков, В.Ф. Повышение износостойкости технологической оснастки при прессовании изделий из высокотвердых порошковых материалов /В.Ф. Бердиков, О. И. Пушкарев // Огнеупоры и техническая керамика. 1998.- №9.-С. 88-89.

29. Беркович, Е. С. Новый прибор ИМАШ для склерометрических исследований материалов // Склерометрия : сборник. М.: Наука, 1968. - С. 88 - 94.

30. Берлин, Г. С. Применение механотронов в приборе для испытания на микротвердость по глубине отпечатка / Г. С. Берлин, Г. Н. Калей // Машиноведение. 1970. - № 4. - С. 117 - 120.

31. Бовкун, Г. А. Исследование сопротивления абразивному изнашиванию тугоплавких соединений : автореф. дис. . . канд. техн. наук / Г. А. Бовкун. Киев, 1969. - 26 с.

32. Богомолов, Н. И. Основные процессы при взаимодействии абразива и металла: автореф. дис. . докт. техн. наук / Н. И. Богомолов. Киев, 1967.-46 с.

33. Богомолов, Н. И. К вопросу о влиянии свойств металла на износ абразива при трении / Н. И. Богомолов, JI. Н. Новикова // Тр. ВНИИАШ. -Л.: Машиностроение, 1968. № 7. - С. 88 - 96.

34. Бокин, П. Я. Механические свойства силикатных стекол / П. Я. Бо-кин. Л.: Наука, 1970. - 180 с.

35. Боярская, Ю.С. Деформирование кристаллов при испытаниях на микротвердость / Ю. С. Боярская. Кишинев: Штиинца, 1972. - 235 с.

36. Булычев, С. И. О роли упругих деформаций в проявлении масштабного эффекта при вдавливании / С. И. Булычев, В. П. Алехин // Физика и химия обработки материалов. 1976. - № 4. - С. 154- 156.

37. Булычев, С. И. Об определении физико-механических свойств материалов методом непрерывного вдавливания индентора / С. И. Булычев, В. П. Алехин, А. П. Терновский // Физика и химия обработки материалов. -1976. № 2 . - С. 58 - 64.

38. Булычев, С.И. Исследование физико-механических свойств материалов непрерывным вдавливанием индентора : автореф. дис. . . . канд. техн. наук / С. И. Булычев. Киев, 1977. - 19 с.

39. Ваксер, Д. Б. Пути повышения производительности абразивного инструмента при шлифовании / Д. Б. Ваксер. М. - Л.: Машиностроение, 1964.- 124 с.

40. Власов, В. И. Прочность прокатанных электрокорундов при изгибе / В. И. Власов, Ю. Б. Горшков // Абразивы. 1977. Вып. 4. - С. 9 - 11.

41. Волин, Э. М. Ионно-плазменные методы получения износостойких покрытий / Э. М. Волин // Технология легких сплавов. 1984. - № 10. - С. 55-74.

42. Воронин, Г. А. Прочность синтетических алмазов в широком диапазоне температур : автореф. дис . канд. техн. наук / Г. А. Воронин. К., 1984.-24 с.

43. Волский, Н. И. Обрабатываемость металлов шлифованием / Н. И. Волский. М.: Машгиз, 1950. - 113 с.

44. Гнесин, Г. Г. Карбидокремниевые материалы / Г. Г. Гнесин. М.: Металлургия, 1977. - 215 с.

45. Гогоци, Г.А. К вопросу о классификации малодеформирующихся материалов по особенностям их поведения при нагружении / Г. А. Гогоци // Проблемы прочности. 1977. - № 1. - С. 77 - 82.

46. Гольцев, В. П. Теоретические основы создания прочных и износостойких материалов / В. П. Гольцев, М. И. Данилькевич / Материаловедение в машиностроении : сборник. Минск: Вышейшая школа, 1983. - С. 21 -24.

47. Григорович, В. К. Твердость и микротвердость металлов / В. К. Григорович. М: Наука, 1976. - 230 с.

48. Григорьев, О. Н. Исследование пластических и прочностных свойств сверхтвердых материалов методами микровдавливания / О. Н. Григорьев // Порошковая металлургия. 1982. - № 1. - С. 74 - 84.

49. Давыдова, Г. Е. Исследование свойства абразива и алмаза и их взаимодействия с обрабатываемыми материалами : автореф. дис. . канд. техн. наук / Г. Е. Давыдова. Тбилиси: ГПИ, 1973. - 32 с.

50. Деформация твердых сплавов W1 Со при микровдавливании индентора / В. И. Туманов и др. // Качество и эффективность применения твердых сплавов : сборник. - М.: Металлургия, 1984. - С. 38 - 42.

51. Евсеев, Д. Г. Формирование свойств поверхностных слоев при абразивной обработке / Д. Г. Евсеев. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1975. -127 с.

52. Зайцев, О. В. Исследование упругих и пластических деформаций и их соотношения при внешнем трении : автореф. дис . кандт. техн. наук / О. В. Зайцев. Киев, 1967. - 17 с.

53. Исследование механических свойств материалов с помощью кинетической диаграммы нагрузка глубина отпечатка при микровдавливании / С. И. Булычев и др. // Проблемы прочности. - 1976. - № 9. — С. 79 - 83.

54. Исследование хрупких и прочностных свойств горячепрессован-ных марганец-цинковых ферритов методом микровдавливания / В. Ф. Бердиков и др. // Порошковая металлургия. 1983. - № 8. - С. 87-91.

55. Исследование микропрочностных характеристик и износостойкости композитов на основе эльбора / В. Ф. Бердиков и др. // Абразивы. -1982.-№4.-С. 14-16.

56. Исследование микропрочностных характеристик и износостойкости композитов на основе нитрида бора / В. Ф. Бердиков и др. // Нитриды: методы получения, свойства и области применения : тез. докл. Всесоюзн. конф. -1984. С. 64-65.

57. Исследование механических свойств сверхтвердых материалов на основе алмаза методом микровдавливания / В. Ф. Бердиков и др. // Сверхтвердые материалы. 1983. - № 5. - С. 21-23.

58. Исследование возможности оценки микромеханических характеристик оксида алюминия различной плотности / В. Ф. Бердиков и др. // Огнеупоры. 1991.-№ 10.-С. 19-21.

59. Калей, Г. Н. Исследования в области методики определения микротвердости (при измерении отпечатка по диагонали и по глубине) : авто-реф. дис . канд. техн. наук / Г. Н. Калей. М.: 1967. - 15 с.

60. Калей, Г. Н. Некоторые результаты испытаний на микротвердость по глубине отпечатка / Г. Н. Калей // Машиноведение. 1968. - № 3. - С.105 -107.

61. Каменцева, М. В. Искусственные абразивные материалы / М. В. Каменцева. М.: Машгиз, 1950. - 112 с.

62. Кац, М. С. Кинетический подход к изучению твердости материалов : автореф. дис . канд. физ. мат. Наук / М. С. Кац. - М., 1976. - 19 с.

63. Кащеев, В. Н. Абразивное разрушение твердых тел / В. Н. Кащеев. -М.: Наука, 1970.-247 с.

64. Кащеев, В. Н. Процессы в зоне фрикционного контакта металлов / В. Н. Кащеев. М.: Машиностроение, 1978. - 213 с.

65. Клауч, Д. Н. Особенности износа абразивного круга при шлифовании сплавов на основе молибдена / Д. Н. Клауч // Физико-химическая механика материалов. 1970. Т. 3. - № 2. - С. 72 - 76.

66. Коб л, P. JI. Разрушение поликристаллической керамики / P. J1. Кобл, Н. М. Парих // Разрушение : сборник. Т. 7. Ч. 1. М.: Мир, 1976. - С. 221 -299.

67. Козырев, С. П. Изнашивание материалов в абразивных и неабразивных жидких средах : автореф. дис . докт. техн. наук / С. П. Козырев. -М., 1972.-47 с.

68. Корниенко, 3. Ю. Оценка геометрических размеров царапины при склерометрических исследованиях материалов / 3. Ю. Корниенко // Механика и физика контактного взаимодействия : сборник. Калинин : КПИ, 1978.-С. 131 - 137.

69. Коростелев, В. Ф. Энергетический метод оценки работоспособности инструментальных материалов / В. Ф. Коростелев // Материаловедение в машиностроении : сборник. Минск: Вышейшая школа, 1983. - С. 72 - 77.

70. Королев, А. В. Исследование процессов образования поверхностей инструмента и деталей при абразивной обработке / А. В. Королев. Саратов: Изд-во Саратовского ун-та, 1975. - 147 с.

71. Короткое, А. Н. Исследование прочности шлифовальных инструментов с целью улучшения их режущей способности : дис. . канд. техн. наук / А. Н. Короткое. М., 1980. - 235 с.

72. Крагельский, И. В. Основы расчетов на трение и износ / И. В. Кра-гельский, М. Н. Добычин, В. С. Комбалов. М.: Машиностроение, 1977. -527 с.

73. Крагельский, И. В. Узлы трения машин / И. В. Крагельский, Н. М. Михин. -М.: Машиностроение, 1984. 298 с.

74. Кузнецов, В. Д. Физика резания и трения металлов и кристаллов /

75. B. Д. Кузнецов. М.: Наука, 1977. - 310 с.

76. Кузнецов, В. Д. Физика твердого тела / В. Д. Кузнецов. Томск: Полиграфиздат, 1947. - 542 с.

77. Кузнецов, Ю. А. Термическая обработка абразивного зерна / Ю. А. Кузнецов // Абразивы. 1978. - № 4. - С. 9 - 10.

78. Кулаков, Ю. М. Предотвращение дефектов при шлифовании / Ю. М. Кулаков, В. А. Хрульков, И. В. Дунин-Барковский. М.: Машиностроение, 1975.- 144 с.

79. Лабес, В. И. Исследование структуры белого электрокорунда / В. И. Лабес //Абразивы. 1972. - № 10. - С. 20 - 21.

80. Лаврентьев, А. И. К исследованию связи абразивной износостойкости с физико-механическими свойствами материалов / А. И. Лаврентьев // Проблемы прочности. 1978. - № 11. - С. 114-117.

81. Лаврентьев, А. И. К методике определения сопротивления царапанию / А. И. Лаврентьев // Машиноведение. 1974. - № 6. - С. 94 - 99.

82. Лаврентьев, А. И. К вопросу о независимости абразивного изнашивания от наклепа / А. И. Лаврентьев // Трение и износ. 1986. - № 4. -С. 654 - 659.

83. Лавров, И. В., Мгеладзе В.Ф. Строение и прочность зерен корунда в монокорунде / И. В. Лавров, В. Ф. Мгеладзе // Абразивы. 1969. - № 3. -С. 2-4.

84. Лавров, И. В. Строение зерна нормального электрокорунда, получаемого непрерывной плавкой / И. В. Лавров, Л. Д. Цветкова // Абразивы. 1972,-№4.-С. 1-5.

85. Лавров, И. В. Физико-химические исследования абразивных материалов и инструмента / И. В. Лавров, И. Я. Ривлин, Т. П. Никитина // Сб. тр. ВНИИАШ. Л., 1981.-С. 69-75.

86. Лауко, Д. В. Механизм абразивного износа и структура поверхности кристаллических материалов после абразивной обработки / Д. В. Лауко, Ю. В. Мильман, Н. М. Торчун // Поверхность. 1984. - № 8. - С. 136 - 142.

87. Лоладзе, Т. Н. Износ алмазов и алмазных кругов / Т. Н. Лоладзе, Г. В. Бокучава. М.: Машиностроение, 1976. - 111 с.

88. Ломакин, В. И. Износостойкая наплавка ножей бульдозеров / В. И. Ломакин, А. В. Седельников, А. А. Суслов // Строительные и дорожные машины. 1972. - № 3. - С. 36 - 37.

89. Малышев, В. Н., Критерии изнашивания покрытий, сформированных микродуговым методом / В. Н. Малышев, Г. Н. Сорокин // Трение и износ. 1996. - № 5. - С. 653 - 657.

90. Маслов, Е. Н. Теория шлифования материалов / Е. Н. Маслов. -М.: Машиностроение, 1974. 320 с.

91. Мгеладзе В.Ф. Разработка методов исследования некоторых механических свойств абразивных материалов в зерне : автореф. дис. . канд. техн. наук / В. Ф. Мгеладзе. Д., 1970. - 16 с.

92. Методы испытания дробленных искусственных абразивных материалов : сб. науч. тр. М.: НИИМАШ, 1963. - С. 52 - 56.

93. Механические .свойства карбида хрома и покрытий на его основе / В. Н. Клименко и др. // Порошковая металлургия. -1988. № 1. - С. 74 - 81.

94. Методика и установка для определения износостойкости абразивных зерен / И. В. Харченко и др. // Абразивы. М.: НИИМАШ, 1972. №4.-С. 1-17.

95. Микротвердомер с записью диаграмм вдавливания / В. В. Гаси-лин и др. // Заводская лаборатория. 1978. - № 3. - С. 364 - 366.

96. Микродуговое оксидирование / Г. А. Марков и др. // Вестник МГТУ. Сер. Машиностроение. 1992. - № 2. - С. 34 -56.

97. Микромехани^еские характеристики керамики AI2O3 TiN, полученной в камере высокого давления / В. Ф. Бердиков и др. // Порошковая металлургия. - 1987. - № 3. - С. 114 - 116.

98. Микромеханические характеристики и износостойкость минера-локерамических режущих пластин / В. Ф. Бердиков и др. // Сверхтвердые материалы. 1990. - № 4. - С. 49-53.

99. Михайловская, Т. С. Применение параболических инденторов для испытаний микровдавливанием хрупких материалов / Т. С. Михайловская // Заводская лаборатория. 1982. - № 11. - С. 80 - 81.

100. Михин, Н. М. Внешнее трение твердых тел / Н. М. Михин. М.: Наука, 1977.- 220 с.

101. Мотт, Б. В. Испытания на твердость микровдавливанием / Б. В. Мотт. -М.: Металлургиздат, 1960. 312 с.

102. Некоторые возможности применения метода испытания на микротвердость по глубине отпечатка на приборе УПМ-1 / А. П. Терновский и др. // Новое в области испытаний на микротвердость. М.: Наука, 1974. -С. 108-114.

103. Новикова, Л. Н. Исследование трения и износа абразивных материалов в связи с режимами работы и свойствами обрабатываемых сплавов : автореф. дис. канд. техн. наук / Л. Н. Новикова. Киев, 1966. - 14 с.

104. О деформационном упрочнении приповерхностных слоев материалов при вдавливании 1С. И. Булычев и др. // Физика и химия обработки материалов. 1984. - № 3. - С. 111-114.

105. О микромеханических испытаниях материалов путем вдавливания / А. П. Терновский и др. // Заводская лаборатория. 1973. - № 10. - С. 1242-1247.

106. Онищенко, Н. Я. Микротвердость и характеристическая твердость некоторых тугоплавких металлов и их соединений / Н. Я. Онищенко, В. Н. Скворцов, С. И. Чугунова//Проблемы прочности. 1978. -№ 5. -С. 95-98.

107. Определение модуля Юнга по диаграмме вдавливания / С. И. Булычев и др. // Заводская лаборатория. 1975. - № 9. - С. 1137 - 1140.

108. Определение механических характеристик трущейся поверхности по диаграмме вдавливания / Е. С. Беркович и др. // Трение и износ. 1981. - №3.-С. 556-560. '

109. Особенности строения и свойства покрытий, наносимых методом микродугового оксидирования / В. Н. Малышев и др. // Химическое и нефтяное машиностроение. 1984. - № 1. - С. 23 - 26.

110. Повышение фрикционных характеристик МДО покрытий ваку-умно-плазменной обработкой / A. JI. Ерохин и др. // Трение и износ.1998.-№5.-С. 642-646.

111. Понизовский, JI. 3. Обработка результатов измерения показателя прочности по силе разрушения алмазных зерен / JI. 3. Понизовский, Ю. М. Рыбкин Ю.М. // Алмазы и сверхтвердые материалы. 1983. Вып. 4. - С. 5 - 7.

112. Попов, С. А. Алмазно-абразивная обработка металлов и твердых сплавов / С. А. Попов, Н. П. Малевский, JI. М. Терещенко. М.: Машиностроение, 1977. - 263 с.

113. Прибор для автоматического контроля прочности единичных абразивных зерен электрокорунда и карбида кремния / В. Ф. Бердиков и др. // Абразивы. 1982. - № 9. - С. 12 - 15.

114. Прибор для исследования относительной износостойкости материалов / В. Ф. Бердиков и др. // Заводская лаборатория. 1986. - № 7. - С. 78-81.

115. Производство абразивных материалов / А. С. Полубелова и др. -М. JL: Машиностроение, 1988. - 124 с.

116. Пушкарев, О. И. Разработка метода прогнозирования износостойкости ферритовых материалов по диаграмме вдавливания индентора : авто-реф. дис. . канд. техн. наук / О. И. Пушкарев. 1987. 24 с.

117. Пушкарев, О. И. Абразивоизносостойкий композиционный материал на основе карбида титана для нефтехимического машиностроения / О. И. Пушкарев, А. П. Уманский // Огнеупоры и техническая керамика.1999.-№9.-С. 21 -22.

118. Пушкарев, О. И. Композиционный износостойкий материал на основе оксида алюминия / О. И. Пушкарев, С. И. Сухонос // Огнеупоры и техническая керамика. -2001. № 1.-С. 17-18.

119. Пушкарев, О. И. Изыскание методов повышения износостойкости прессоснастки при производстве шлифовального инструмента / О. И. Пушкарев // Науч.-техн. отчет НИР. № ГР 01850074474, 1987. - 134 с.

120. Пушкарев, О.И. Разработка технологии упрочнения поверхностей трения прессоснастки / О. И. Пушкарев // Научно-техн. отчет НИР. № ГР 01870007781, 1988.- 96 с.

121. Пушкарев, О. И. Исследование поверхностной прочности и тре-щиностойкости высокотвердых керамических материалов методом микровдавливания / О. И. Пушкарев // Огнеупоры и техническая керамика. 2002. - № 10.-С. 18-21.

122. Пушкарев, О. И. Получение абразивных материалов в системе SiO- AI2O3 / О. И. Пушкарев // Огнеупоры и техническая керамика. 2002. -№12.-С. 8-10.

123. Пушкарев, О. И. Получение абразивных материалов в системе SiO- AI2O3 / О. И. Пушкарев, В. М. Шумячер // Механика и процессыуправления : труды XXV Уральского семинара. Екатеринбург: УрО РАН. -2003.-С. 287-296.

124. Пушкарев, О. И. Микромеханические характеристики и износостойкость минералокерамических материалов / О. И. Пушкарев // Огнеупоры и техническая керамика. 2003. - № 1. - С. 12 - 14.

125. Пушкарев, О. И. Определение разрушаемости шлифматериалов в лабораторной шаровой мельнице / О. И. Пушкарев, В. М. Шумячер // Огнеупоры и техническая керамика. 2004. - № 5. - С. 44 - 47.

126. Пушкарев, О. И. Методы и средства контроля физико-механических характеристик абразивных материалов / О. И. Пушкарев, В. М. Шумячер : монография / ВолгГАСУ. Волгоград, 2004. - С. 144.

127. Пушкарев, О. И. Методика оценки сопротивления износу керамических материалов по критерию хрупкости / О. И. Пушкарев // Заводская лаборатория. 2004. - № 8. - С. 57 - 59.

128. Пушкарев, О. И. Прогнозирование работоспособности шлифматериалов в процессах абразивной обработки / О. И. Пушкарев, В. М. Шумячер // Динамика технологических систем : сб. тр. междунар. конфер. Саратов: СГТУ, 2004. - С. 308 - 309.

129. Пушкарев, О. И. Контроль качества шлифматериалов по разрушаемое™ / О. И. Пушкарев, В. М. Шумячер // Абразивное производство : сб. науч. тр. Челябинск: ЮУрГУ, 2004. - С. 135 - 142.

130. Пушкарев, О. И. Технологический контроль качества шлифматериалов в процессах абразивной обработки / О. И. Пушкарев, В. М. Шумячер // Сб. докл. XXV Российской школы по проблемам науки и технологий. -Екатеринбург: ЮУрГУ, 2005. С. 209 - 211.

131. Пушкарев, О. И. Определение прочности абразивных зерен шлифовальных материалов / О. И. Пушкарев, В. М. Шумячер, С. В. Скопинцев // Огнеупоры и техническая керамика. 2005. - № 8. - С. 42-43.

132. Пушкарев, О. И. Прибор и методика технологического контроля качества прочностных характеристик материалов / О. И. Пушкарев, В. М. Шумячер // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2005. - № 2. - С. 26 - 31.

133. Пушкарев, О. И. Микромеханические и эксплуатационные характеристики зерен абразива при шлифовании / О. И. Пушкарев, В. М. Шумячер, Д. Д. Торшин // Абразивное производство : сб. науч. тр. Челябинск: ЮУрГУ, 2005.-С. 95 - 102.

134. Пушкарев, О. И. Прогнозирование работоспособности шлифматериалов по результатам микромеханических испытаний их зерен / О. И. Пушкарев, В. М. Шумячер // Станки и инструменты. 2006. - № 3. - С. 14 -17.

135. Пушкарев, О. И. Режущая способность абразивной суспензии при доводке / О. И. Пушкарев, В. М. Шумячер // Технология машиностроения. -2006.- №2.-С. 18-19.

136. Пушкарев, О. И. Взаимосвязь структуры абразивных зерен карбидкремниевых материалов с технологией их производства и эксплуатации / О. И. Пушкарев, Е. В. Славина // Технология машиностроения. 2006. -№ 6. - С. 25 - 28.

137. Пушкарев, О. И. Прочность абразивного зерна при шлифовании / О. И. Пушкарев, В. М. Шумячер // Технология машиностроения. 2006. -№ 7. - С. 26-27.

138. Самсонов, Г. В. Твердость и хрупкость металлоподобных соединений / Г. В. Самсонов, В. С. Нешпор, JI. М. Хренова // Физика металлов и металловедению. 1959. - № 4. - С. 622 - 625.

139. Саютин, Г. И. Выбор шлифовальных кругов. М.: Машиностроение, 1976. - 61 с.

140. Семенова-Тянь-Шанская, А. С. Использование прибора УПМ для оценки качества сверхтвердых материалов / А. С. Семенова-Тянь-Шанская, В. Н. Скворцов // Алмазы и сверхтвердые материалы. 1977. - № 8. - С. 14.

141. Склерометрия : сб. науч. трудов. М.: Наука, 1968. - 219 с.

142. Смит, Я. Ферриты. Физические свойства и практическое применение / Я. Смит, X. Вейн. М.: Иностранная литература, 1962. - 504 с.

143. Сопротивление ковалентных кристаллов микровдавливанию / О. Н. Григорьев и др. // Порошковая металлургия. 1977. - № 8. - С. 72 - 80.

144. Сорокин, Г. М. Влияние механических характеристик сталей на их сопротивление абразивному изнашиванию / Г. М. Сорокин, В. П. Сафонов. // Трение и износ. 1984. - № 5. - С . 797 - 805.

145. Сорокин, Г. М. О природе износостойкости сталей при абразивном изнашивании / Г. М. Сорокин // Вестник машиностроения. 1984. - № 12.-С. 25-27.

146. Спиридонов, Н. В. Получение износостойких покрытий из керамики высокотемпературным напылением с последующей лазерной обработкой / Н. В. Спиридонов, Н. И. Луцко // Машиностроение. 1983. - № 9. - С. 99-101.

147. Стасовская, В. В. Исследование твердости, хрупкости и абразивной способности порошков тугоплавких соединений : автореф. дис. . канд. техн. наук / В. В. Стасовская. Киев, 1967. - 23 с.

148. Стасовская, В. В. Исследование твердости, хрупкости и абразивной способности порошков тугоплавких соединений : автореф. дис. . канд. техн. наук / В. В. Стасовкая. К., 1967. - 23 с.

149. Стоке, Р. Дж. Микроскопические аспекты разрушения керамики / Р. Дж. Стоке // Разрушение : сборник. Т. 7. - Ч. I. - М.: Мир, 1976. - С. 129 -220.

150. Танебаум, М. М. Износостойкость конструкционных материалов и деталей машин / М. М. Танебаум. М.: Машиностроение, 1966. - 331 с.

151. Терновский А.П. Исследование структурных и кинетических особенностей деформирования материалов в условиях испытания микровдавливанием : автореф. дис. . канд. техн. наук / А. П. Терновский. Киев, 1973.-33 с.

152. Фальковский, В. А. Твердые сплавы для уплотнения насосов. Исследования в области создания и применения твердых сплавов / В. А. Фальковский, Н. В. Баранов, М. В. Куралина. М., 1987. - С. 104 - 114.

153. Файнлейб A.M. Влияние твердости деталей на абразивную износостойкость сопряжения / А. М. Файнлейб // Металловедение и термическая обработка металлов. 1977. - № 4. - С. 64 - 65.

154. Федоров, В. А. Влияние МДО на износостойкость алюминиевых сплавов / В. А. Федоров, И. Д. Великосельская // Трение и износ. 1989. -№3. - С. 521 -524.

155. Федорова, Е. Д. О некоторых способах повышения прочности зерна нормального электрокорунда для силового шлифования / Е. Д. Федорова // Абразивы. М., 1972. - № 10. - С. 20.

156. Ферриты : сб. научн. трудов. Минск: Наука и техника, 1968.470 с.

157. Физические и физико-химические свойства ферритов : сб. научн. трудов. Минск: Наука и техника, 1975. - 232 с.

158. Физико-механические характеристики и износостойкость покрытий, нанесенных методом микродугового оксидирования / В. П. Малышев и др. // Физика и химия обработки материалов. 1985. - № 1. - С. 50 - 53.

159. Филимонов, JI. Н. Стойкость шлифовальных кругов / JL Н. Филимонов. Л.: Машиностроние, 1973. - 134 с.

160. Филимонов, Л. Н. Высокоскоростное шлифование. Л.: Машиностроение, 1979. - 248 с.

161. Францевич, И. Н. Сверхтвердые материалы. Киев: Наукова думка, 1980.-С. 53 -55.

162. Фролов, К. В. Свойства поверхности в проблеме износостойкости машин / К. В. Фролов, Ю. Н. Дроздов // Машиноведение. 1979. - № 5. -С. 55 -62.

163. Хазанова, А. И. Исследование легированных электрокорундов спектральными методами с целью совершенствования технологии их производства : автореф. дис. . канд. техн. наук / А. И. Хазанова. Л., 1978. - 23 с.

164. Харибэ, Тосиясу. Скорость выделения ионов титана из коричневого абразивного корунда при нагревании на воздухе / Тосиясу Харибэ, Сэндзо Кувабарда. J. Geram. Soc. Japan. - 1970. - № 902. - P. 345 - 349.

165. Харченко, Т. В. Исследование износа абразивов при шлифовании авиационных титановых сплавов : автореф. дис. . канд. техн. наук / Т. В. Харченко. Киев: КИИГА, 1974. - 32 с.

166. Хромистый электрокорунд и инструменты из него. М.: НИИ-МАШ, 1978.-26 с.

167. Хрущов, М. М. Исследование изнашивания металлов / М. М. Хрущов, М. А. Бабичев. М.: АН СССР, 1960. - 351 с.

168. Хрущов, М. М. Микротвердость, определяемая методом вдавливания / М. М. Хрущов, Е. С. Беркович. М.: АН СССР, 1943. - 182 с.

169. Хрущов, М. М. Закономерности абразивного изнашивания / М. М. Хрущов // Износостойкость. М.: Наука, 1975. - С. 5 - 28.

170. Хрульков, В. А. Назначение режимов при шлифовании керамики по тепловому фактору / В. А. Хрульков, В. А. Иванов, В. А. Сипайлов // Алмазы и сверхтвердые материалы. М.: НИИМАШ, 1983. - Вып. 9. - С. 8 - 12.

171. Худобин, J1. В. Изучение некоторых закономерностей микрорезания сталей абразивными зернами / J1. В. Худобин, В. И. Котельникова // Вопросы теории трения смазки и обрабатываемости металлов. Чебоксары: Изд-во ЧГУ, 1975.-С. 17-20.

172. Цеснек, JI. С. Механика и микрофизика истирания поверхностей / J1. С. Цеснек. М.: Машиностроение, 1979. - 264 с.

173. Черненко, В. И. Получение покрытий анодно-искровым электролизом / В. И. Черненко, J1. А. Снежко, И. И. Папанова. JL: Химия, 1991. -327 с.

174. Шаварина, М. И. Абразивный инструмент из титанистого электрокорунда / М. И. Шаварина, А. М. Карташев, Г. М. Зарецкая // Абразивы. 1973. - № 2. - С. 8 - 14.

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

176. Шевченко, А. С. Исследование трения индентора по единичной микронеровности / А. С. Шальнов // Механика и физика контактного взаимодействия : сборник. Калинин: КПИ, 1978. - С. 7 - 13.

177. Шлугер, М. А. Физико-механические свойства хромовых покрытий, легированных молибденом / М. А. Шлугер и др. // Вестник машиностроения. 1972.-№9. -С. 56-57.

178. Шнырев, Г. Д. Прибор для испытания материалов методом записи кинетической диаграммы вдавливания индентора при микронагрузках / Г. Д. Шнырев // Заводская лаборатория. 1974. - № 11. - С. 1404 - 1406.

179. Шутов, И. Д. Газопорошковая наплавка карбидом бора / И. Д. Шутов, А. А. Добровольский // Порошковая металлургия. 1971. - № 9. - С. 31-34.

180. Яковлев, Ю. М. Монокристаллы ферритов в радиотехнике / Ю. М. Яковлев, С. Ш. Генделев. М.: Радио, 1975. - 360 с.

181. Якимов, А. В. Оптимизация процесса шлифования. М.: Машиностроение, 1975. - 175 с.

182. Ясь, Д. С. Испытания на трение и износ / Д. С. Ясь, В. Б. Подмо-ков, Н. С. Дяденко. Киев: Техника, 1971. - 138 с.

183. Ящерицын, П. И. Повышение качества шлифовальных поверхностей и режущих свойств абразивно-алмазного инструмента / П. И. Ящерицын, А. Г. Зайцев. Минск: Наука и техника, 1972. - 480 с.

184. Characterisation of resistant Ai Si - О Coatings Fornied jn al-based alloys by micro-frc discharge treatment / A. A. Voevodin et al. // Surface and Coating Technology. - 1996. - P. 516 - 521.

185. Indentation technigues for measuring taughness of ceramics / G.R. Anstis et al. // Proc. Austceram 80 9-th Austral Ceram. Conf. Kensington. -1980.-P. 27-29.

186. Bauman, H. N. Petrology of Fused Alumina Abrasives / H. N. Bauman // American Ceramic Society Bulletin. 1956. - № 10. - V. 35.

187. Beth, L. S. Dynamic fatigue of brittle materials containing indentation line flaws / L. S. Beth, R. F. Cook, B. R. Lawn // Journal of materials science. -1983.-V. 18.- №5.-P. 1301-1314.

188. Dengel, Dieter Vorstellung eines neuen gerates Fur mechanische werkstoffpru-Fungen / Dieter Dengel, Ewald Kroeske // Materialprufiing. 1976, 18.- №5.-P. 161-166.

189. Gahm, Josef. A new microhardness tester / Josef Gahm // Ort. Spectra. 1968, 2. -№ 3. - P. 28-32.

190. Gilman, J. J. Physic and Chemistry of Ceramics, Gordon and Breach / J. J. Gilman. New York, 1963. - P. 240.

191. Gommel, Gunter Die bestimmung von harte, verfocbarkeit and riss-buldungswiderstand im zusammenhand mit wem verschleiss einiger nichtmetal-lischer stofft / Gunter Gommel // Materiolprufiing. 1967, 9. - № 10. - S. 365 -371.

192. Grau, P. Technigue and andlysis of Vickers Hardnness tests under load / P. Grau. // 7-th Congr. Mater. Test. - Budapest, 1978. - P. 819 - 828.

193. Hirst, W. The indentation of materials by wedges / W. Hirst, M. G. Howse. Proc. Roy. Soc. - 1969. - № 1506. - P. 429 - 444.

194. Hannink, R. H. J. Segmificance of microstruchure in transformation toughening zirconia ceramics / R. H. J. Hannink // J. Mater. Forum. 1988. -№10.-P. 43-60.

195. Hagen, J. T. Nucleation of median and lateral cracks around Vickers indentations in soda lime glass // J. T. Hagen, M. V. Swain, J. E. Field // V.S. Dep. Commer. Nat. Bur. Stand. Spec. Publ. - 1979. - № 562. - P. 15 - 20.

196. Kyuichiro, Tanakd Friction and deformation of Mn Zn ferrite / Ta-nakd Kyuichiro // Seimitsu kikai. - 1975. - № 2. - P. 148 - 154.

197. Lankford, James Indentation plasticity and microfracture in silicon carbide / James Lankford, Dayid L. Davidson // J. Mater. Sci. 1979, 14. - № 7.-P. 1669- 1675.

198. Laws, В. P. Brittleness as an indentation size effect / B. P. Laws, T.ft

199. Jensen // Journal of Materials Science. 1976. - № 3. - P. 573 - 575.

200. Lawn B.R., Dabbs T.P., Fairbanks G.J. Kinetics of shear-activated indentation crack initiation in soda-lime glass / B. R. Lawn, T. P. Dabbs, G. J. Fairbanks // Journal of materials science. 1983, v. 18. - № 30. - P. 2785 - 2797.

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

202. Metal, Matrix Composites Produced by Spay Codeposition Singer A.R.E. Ozbers «Powder Met». 1985, 28. - № 2. - P. 72 - 78.

203. Misra, A. An experimental study of three-body abrasive wear / A. Misra, I. Ffinnie // Wear. 1982. - № 3. - P. 57 - 68.

204. Michael, V.S. Dependense of fracture toughness of alunina on grain size and test technigue / V.S. Michael, C. Nils // Journal of the American Ceranic Sosiety. 1982. -№11, vol. 65. - P. 566 - 572.

205. Moser, M. Fundamentals is the Navel Quality Sistem of Grinting Mools / M. Moser, J. Peters // Annals of the CIRP. 1973. - Vol. 22. - № 1. - P. 103- 105.

206. Moser, M. Untersuchung der Phasergrense Zwischen Elektrokorun Kor-pern und Keramischen Bindemitteln bei keramisch gebundenen Schleifwerhzeugen / M. Moser // Bericht der KDR. 1972. - Bd. 49. - № 410. - S. 343 - 346.

207. Moore, Martin A. Abrasive wear / Martin A. Moore // Treatise on materials science and technology. 1979. - V. 13.-P. 217-257.щ 238. Nason, D. O. Effect of Interfasial Bonding on Strength of a Model

208. MWO Phase System /D. O. Nason; Rep. N UCRL - 11011; UC - 25 // Metals, Ceramics and Materials. - California, 1963. - P. 51 - 59.

209. Nuri, К. A., Hailing J. The contact of surfaces in sliding / K. A. Nuri, J. Hailing. Wear, 1975.

210. Oilivier, B. Relationship between interlayer hhardness and adhesion and pin-on-disc behaviour for fast atom beam source DLC films / B. Oilivier, A. Matthews // J. Adhesion Sci. and Technol. 1995. - № 6. - 725 - 735.

211. Pashley, M. D. Adhesion and micromechanical propevties of metal surfaces / M. D. Pashley, J. B. Pethica, D. Tabor // Wear. 1984, 100. - № 8. -P. 7-31.

212. Perrot, С. M. Elastic-plastic indentation: hardness and fracture / С. M. Perrot // Wear. 1977, vol. 45. - № 3. - P. 293 - 309.

213. Phillips D. S., Heuer A.H. Presipitation in Star sapphire / D. S. Phillips, A. H. Heuer // Philos/ Magaz. 1980. - № 42. - P. 385 - 404.

214. Riport, Antiatrito Antiusura Con Processo Plasma CVD «Trat e Finit» / Antiatrito Riport. 1985. - № 5. - P. 51 - 52.

215. Ruff, A. W. Measurements of plastie strain in copper due to sliding wear / A. W. Ruff// Wear. 1978, 46. - № 1. - P. 251 - 261.

216. Satoshi, O- hta Cracks Caused by Sliding of SiC on Carbides / O- hta Satoshi, Nakano Karito, Terazaki Kiyashi // Nippon Tungsten Reirew. 1986. -Vol. 19.-P. 33 -39.

217. Stoferle, Th. Kontinuierliche Harteprufung / Th. Stoferle // Schweiz maschinenmarkt. 1978. - № 1. - P. 16 - 19.

218. Stoferle, T. Kontinuierliche harteprufung / T. Stoferle // Schweizer maschinenmarkt. 1978. - № 4. - S. 16 - 19.

219. Tabor, D. Hardnees of metals / D. Tabor // Clarendon Press. Oxford, 1951.- 128 p.

220. Tsukizoe, T. Friction in scratching without metal transfer / T. Tsuki-zoe // Bulletin of JSME. 1975. - № 115. - P. 65 - 72.

221. Vijh Ashok, К. The influence of metal metal bond energies on the adhesion hardness friction and wear of metals / K. Vijh Ashok // J. Mater. Sci. -1975, 10.-№6.-P. 998- 1004.

222. Yoshioka, M. Process of surface depression and microplastic deformation under the indentation of MgO single crystal / M. Yoshioka // Bulletin of the Japan society of precision engineering. 1981, vol. 15.-№3.-P. 179- 184.

223. Whalen, Т., Anderson A. Wetting of SiC. Si3N4 and carbon by Si and binary Si alloys / T. Whalen, A. Anderson // J. Amer. Ceram. Soc. 1975, 58. -№9-10.-P. 396-398.