автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Технологическое обеспечение параметров наклепа поверхностного слоя деталей при шлифовании на основе определения скрытой энергии деформации

На правах рукописи

Прокофьев Максим Алексеевич

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ НАКЛЕПА

ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ДЕТАЛЕЙ ПРИ ШЛИФОВАНИИ НА ОСНОВЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКРЫТОЙ ЭНЕРГИИ ДЕФОРМАЦИИ

Специальности 05.02.08 - Технология машиностроения,

05.03.01 - Технологии и оборудование

механической и физико-технической обработки

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Рыбинск-2006

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования - Рыбинской государственной авиационной технологической академии имени П. А. Соловьева на кафедре «Технология авиационных двигателей, общего машиностроения и управления качеством»

Научный руководитель:

заслуженный деятель науки и техники Российской Федерации, доктор технических наук, профессор Безъязычный Вячеслав Феоктистович

Научный консультант

кандидат технических наук, доцент Драпкин Борис Михайлович

Официальные оппоненты:

заслуженный деятель науки Российской Федерации, доктор технических наук, профессор

Рыкунов Николай Стефанович

доктор технических наук, профессор Бутенко Виктор Иванович

Ведущая организация

ОАО «НПО «Сатурн», г. Рыбинск

Защита диссертации состоится «& » НбяЪрЯ 2006 г. в часов на заседании диссертационного совета Д 212.210.01 в Рыбинской государственной авиационной технологической академии имени П. А. Соловьева по адресу: 152934, г. Рыбинск, Ярославской области, ул. Пушкина, 53, ауд. Г-237

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Рыбинской государственной авиационной технологической академии имени П. А. Соловьева.

Автореферат разослан « В » Ос/тоа^аЛ 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Конюхов Б. М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Одним из главных направлений развития современного машиностроения является освоение прогрессивных технологий достижения заданных показателей качества поверхностного слоя металлов и сплавов, определяющих эксплуатационные свойства изделий.

Благодаря фундаментальным работам большого круга учёных, достигнуты значительные успехи в области изучения качества поверхностного слоя, формируемого в процессе механической обработки. В частности, установлены основные завнсимоста изменения параметров качества поверхностного слоя от условий обработки, созданы предпосылки и положено начало выявлению физической сущности явлений, происходящих при формировании поверхностного слоя. Однако, всё ещё не решенными являются задачи, требующие глубоких теоретических и экспериментальных исследований, и среди них - разработка методов расчета характеристик качества поверхностного слоя, формируемых в процессе обработки с учётом технологических параметров.

Настоящая работа посвящена поиску способов достижения показателей качества поверхностного слоя деталей машин, которые определяют работоспособность изделия при его эксплуатации. В работе явление пластической деформации изучено на основе физики процесса с использованием основных положений теории дислокаций, В ходе анализа существующих и собственных экспериментальных исследований получены данные, позволившие обнаружить закономерности изменения скрытой энергии деформации в зависимости от различных факторов. В результате исследований сформулирован энергетический критерий, на основе которого разработаны научно-обоснованные практические рекомендации по назначению режимов шлифования.

Цель работы. Технологическое обеспечение параметров наклепа поверхностного слоя деталей на основе оптимизации режимов механической обработки по энергетическому критерию, построенному на закономерностях изменения скрытой энергии деформации.

Для достижения цели необходимо было решить следующие задачи:

1) Выявить общие закономерности механизма накопления поверхностными слоями материала энергии на основе существующих и собствешгых исследований в области изучения скрытой энергии при пластической деформации металлов и сплавов.

2) Выбор и описание методов экспериментального исследования параметров состояния поверхностного слоя материала после различных видов механической обработки.

3) Проведение экспериментальных исследований влияния различных ус-

ловий механической обработки на величину скрытой энергии деформации для разных групп материалов.

4) На основании общих закономерностей изменения скрытой энергии при пластической деформации и результатов проведенных экспериментальных исследований сформулировать энергетический критерий, характеризующий качество поверхностного слоя деталей.

5) Разработать научно-обоснованные практические рекомендации по обеспечению параметров наклепа поверхностного слоя деталей применительно к процессу шлифования.

Основные положения, выносимые на защиту:

- закономерности изменения скрытой энергии деформации при пластическом деформировании металлов и сплавов;

- математическая модель расчета скрытой энергии деформации по параметрам кривой деформационного течения материала;

- энергетический критерий, характеризующий качество поверхностного слоя деталей при механической обработке;

- метод определения упрочнения по глубине поверхностного слоя деталей;

- методика оптимизации режимов плоского шлифования материалов по заданным величинам параметров наклепа поверхностного слоя деталей.

Общая методика исследований.

Работа основана на теоретических и экспериментальных методах исследования процесса накопления скрытой энергии деформации поверхностными слоями материалов при пластической деформации. При проведении исследований использовались фундаментальные разработки в области физики твердого тела, теории дислокаций. Эксперименты проводились по стандартным и разработанным автором оригинальным методикам исследования поверхностного слоя. Анализ экспериментальных данных производился с использованием современных программных продуктов, таких как МаЧюаё, 5гаизиса и др.

Научная новизна,

Выявлены основные закономерности изменения скрытой энергии деформации, на основании которых предложен и научно обоснован энергетический критерий, характеризующий качество поверхностного слоя деталей при механической обработке.

Практическая ценность и реализация результатов работы.

Предложена комплексная методика оптимизации режимов плоского шлифования периферией круга по заданным величинам параметров наклепа поверхностного слоя деталей. Результаты исследований приняты к использованию на ОАО НПО «Сатурн» в качестве методических рекомендаций на операциях плоского шлифования деталей из жаропрочных сплавов.

4

Апробация работы.

Основные положения и результаты выполненной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: Всероссийская научно-техническая конференция «Аэрокосмические технологии и образование на рубеже веков»» Рыбинск, 2002 г.; Международная конференция «XXIX Гагаринские чтения», Москва, 2003 г.; X Международная научная конференция «Теплофизика технологических процессов», Рыбинск, 2004 г.; Международный симпозиум «Славянтрибо-6», Санкт-Петербург - Пушкин, 2004 г.

Отдельные результаты работы обсуждались во время прохождения стажировки в Краковской горно-металлургической академии им. С. Сташица, Краковском технологическом институте и в Радомском институте технологии и эксплуатации, Польша.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 23 работ, в том числе 9 - в центральных журналах.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов по работе, списка использованных источников. Объем работы — 200 страниц машинописного текста, включающего 69 рисунков, 23 таблицы, 116 формул, списка использованных источников из 130 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, дана краткая характеристика направлений исследований, научного и практического значения решаемой проблемы.

В первой главе на основе анализа существующих исследований показано, что решение задачи установления функциональной зависимости (теоретической или экспериментальной), наиболее полно отражающей влияние технологических условий обработки на характеристики состояния поверхностного слоя, имеет особое значение. Результаты исследования поверхностного слоя после механической обработки изложены в работах А. П. Бабичева, В. Ф. Безъязычного, Д. И. Волкова, А. В. Подзея, М. И. Евстигнеева, М. В. Касьяна, Б. Н. Костецкого, И. В. Крагельского, Б. А. Кравченко, И. В. Кудрявцева, А. Д. Макарова, А. А. Маталина, В. С. Мухина, Н. С. Рыкунова, В. К. Старкова, А. М. Сулимы, А. Г. Суслова и др. Упомянутыми выше учеными достигнуты значительные успехи в области изучения качества поверхностного слоя, формируемого в процессе механической обработки.

Экспериментальные зависимости определения параметров наклепа тради-

ционно обладают невозможностью их широкого практического применения. Основное внимание теоретических зависимостей, построенных на решении задач теорий упругости, пластичности н подобия направлены на определение глубины наклепа. Степень же наклепа в этих исследованиях остается за рамками внимания. В тоже время, особое внимание к степени наклепа, как степени изменения физико-механических свойств требует и определенных представлений о их формировании и изменении на основе физики процесса деформационного упрочнения, под которым и понимается наклеп. Плоскость физического рассмотрения явления наклепа основана прежде всего на положениях теории дислокаций, используя которую как «инструмент» исследования различными авторами были решены определенные задачи в разных областях: физические аспекты обеспечения усталостной прочности деталей (А. В.Тотай); дислокационная модель фретгинг-у стал ости (В. Д. Кревчик); высокопрочные и сверхпрочные состояния металлов н сплавов (В. И. Бутенко); процессы обработки металлов давлением (В. М. Грешпов); физическая сущность износа режущего инструмента (Ю. Г. Кабал дин, ф. Я. Якубов). Наличие дислокаций в кристаллической структуре материала проявляется через увеличение внутренней энергии системы, которую называют запасенной, скрытой, поглощенной, латентной энергией деформации. Данная энергия согласно исследований различных ученых составляет около 0,5...3 % от работы резания, тем не менее, именно эта часть энергии, вносящая изменения в энергию межатомных связей деформируемого материала, ответственна за изменение свойств контактных слоев стружки, детали и инструмента.

Внимание к этой энергии отражено в работах В. И. Бутенко В. С. Ивановой, Ю. Г. Кабалдина, В. К. Старкова, А. Г. Суслова, Ф. Я. Якубова и др., которые присваивают скрытой энергии деформации статус комплексного показателя качества поверхностного слоя и отмечают, что она лучше коррелирует с эксплуатационными свойствами, чем се дифференцированные показатели: шероховатость, наклеп и остаточные напряжения. Этот статус и объясняет пристальное внимание к данной энергии различных научных школ, которые на её основе предлагают энергетические критерии оптимизации операций механической обработки. В результате анализа существующих исследований ощущается необходимость поиска общих закономерностей изменения скрытой энергии деформации в зависимости от различных факторов.

Вторая глава посвящена разработке основных положений энергетической оценки состояния и свойств поверхностного слоя материалов при их пластической деформации на основании обобщения существующих и собственных исследований. Показаны зависимости скрытой энергии деформации от различных факторов, таких как степень пластической деформации, температура де-

формации и ее близость к температуре плавления (гомологическая температура), физико-механические свойства и для определенного типа кристаллической решетки. Обнаружено, что доля скрытой энергии в общей работе деформации для всех металлов характеризуется определенной стадийностью:

- при малых степенях деформации (1...15 %) в материале накапливается около 30...80 % затраченной энергии;

- при степенях деформации выше 15 % доля скрытой энергии деформации практически для всех рассмотренных в данной работе материалов составляет 7. ..12%;

- при больших степенях деформации (для меди это порядка 100 %) наблюдается понижение доли скрытой энергии в общей работе деформации, что связано с особенностями различных стадий деформационного упрочнения материалов.

Изменение напряжения течения в процессе деформации металлов, как известно, происходит с определенной стадийностью. Рассмотрение соответствия стадийностей кривых упрочнения кривым доли скрытой энергии в общей работе деформации показало, что в основе появления, продолжительности и смены стадий указанных кривых лежит единая физическая причина: поведение и плотность дислокаций.

На основе анализа дислокационных теорий деформационного упрочнения, разработана и экспериментально обоснована математическая модель расчета скрытой энергии деформации ¡V (Дж/м3) по параметрам кривой деформационного течения материала. Данная модель основывается на следующей зависимости

^ = , (1) <Х Сг

где а - напряжение, необходимое для перемещения подвижных дислокаций, т. е. осуществления пластической деформации, Па; ст02 - условный предел текучести материала, Па; а — параметр междислокационного взаимодействия; б - модуль сдвига материала, Па; Q - численный коэффициент, £> = 0,5.. Л.

Успех расчета по зависимости (1) зависит от знания коэффициента а, который, как показывают исследования, изменяется в широких пределах, что не позволяет осуществить даже приблизительный выбор этого коэффициента для конкретного материала. Была решена задача расчетного определения данного коэффициента и решение это основывается на уже выявленных закономерностях и созданной математической модели, которые позволили сформулировать предположение или гипотезу о едином физическом механизме поглощения и диссипации энергии пластической деформации, в соответствии с которой от-

ношение скрытой энергии деформации материала (энергии дефектов кристаллического строения) к энергии затраченной па деформацию (на образование данных дефектов), является постоянной величиной для второй стадии пластической деформации материалов и составляет 10 % от затраченной энергии. Данная гипотеза предлагается для материалов с ОЦК и ГЦК кристаллическими решетками.

Возможность расчета параметра а и соответственно скрытой энергии деформации позволили существенно расширить спектр исследованных материалов и выявить новые зависимости скрытой энергии от гомологической температуры (рис. 1) и от предела прочности различных групп обрабатываемых материалов (рис. 2), Исследование влияния температуры деформации на скрытую энергию показало, что последняя определяется не абсолютным уровнем температуры, а гомологической температурой. Выяснено, что с ростом гомологической температуры уровень скрытой энергии деформации уменьшается при прочих равных условиях. Рассмотрение гомологической температурной зависимости поглощенной энергии при различных степенях деформации выявило её экспоненциальный характер (рис. 1), описываемый следующим уравнением

Ж = 5,7.е-схр|д^, (2)

где \У - скрытая энергия деформации, МДж/мэ; с - степень деформации; Т,а - температура плавления, К; Т - абсолютная температура, К; Я - универ-

Зависимость (2) демонстрирует линейный характер взаимосвязи скрытой энергии с ростом степени деформации, что

подтверждается теоретическими исследованиями

, т, „ , различных авто-

Рис. 1. Изменение поглощенной энергии деформации при увеличении гомологической температуры Т/Тпл при е = 20 % ров.

Машиностроительные стали и сплавы имеют сложную структуру, непосредственно влияющую на их способность поглощать энергию при пластической деформации. Согласно проведенных исследований она тем больше, чем

сальная газовая постоянная, = 8,314 Дж/(К-моль).

Та • Рассчитанные значения О Экспериментальные значения IV Доетовцрнсгстк аппроксимации К1 = 0,64

» вМо

\ 1г ян

» N

Аа №

V \ ж Си

.Ад

Си« _ А1

Са * АГ

0.07 0.125 0.175 0.225 0.275 Т/Т„

больших усилий требует материал для своей деформации. Данный вывод справедлив как для анализа скрытой энергии деформации различных сталей и сплавов, так и для чистых металлов, причем наблюдается линейная зависимость скрытой энергии деформации металлов от их пределов прочности (рис. 2).

В результате статистической обработки данных скрытой энергии деформации для различных степеней пластической деформации предложена линейная аппроксимация рассматриваемой энергии от предела прочности

од (МПа) материала и степени пластической деформации следующего вида

Ж = 0.12.8.стд. (3)

Подтверждению гипотезы о едином физическом механизме поглощения и диссипации энергии пластической деформации посвящены

О 200 400 600 800 1000 )200 МПа

Рис. 2. Зависимость скрытой энергии IV от предела прочности тРетья 11 четвертая для различных материалов при е = 20 % главы. Для всесторонне-

го рассмотрения высказанных предположений были выбраны принципиально разные процессы, отличающиеся широким диапазоном сил и условий воздействия на материал, а также различной реакцией материала на это воздействие: вдавливание шарового индентора в полупространство и шлифование (табл. 1).

Таблица 1

Параметры процессов воздействия

Процесс • Параметры внешнего воздействия Отклик металла на внешнее воздействие

Сила деформирования, 11 Скорость приложения силы, м/с Тепловыделение в процессе воздействия Градиент наклепа, Па/м

Вдавливание шарового индентора 15000 10"4 отсутствует 0,04...0,6

Шлифование 40...500 27 Большое тепловыделение 13,8.-185,7

В главе 3 представлены экспериментальные исследования, посвященные способности материалов накапливать энергию при различных процессах механической обработки, и описаны материалы, методы и методики проведения экспериментальных исследований. В качестве исследуемых были взяты представители различных групп материалов: медь М1, углеродистая конструкционная сталь СтЗ, углеродистая инструментальная сталь У7, легированные стали Х13М и 12Х2Н4А, быстрорежущая сталь Р9К5, жаропрочный сплав на никелевой основе ХН77ТЮР и титановый сплав ВТЗ-1.

Для экспериментальных исследований влияния способов воздействия на материал применялись стандартные методы и методики измерения параметров поверхностного слоя материалов. Кроме того, использован оригинальный метод определения степени упрочнения на различной глубине от поверхности, разработанный в диссертации, в основе которого лежит однозначная связь глубины погружения индентора и диагонали отпечатка. По сравнению с существующими, разработанный метод лишен некоторых недостатков: трудоемкой подготовки рабочей поверхности («косой срез», использование химических травителей), невозможности проведения измерений непосредственно на изделии.

В четвертой главе анализируются результаты экспериментальных исследований скрытой энергии деформации в поверхностных слоях исследуемых материалов при выбранных процессах воздействия. Показано, что доля скрытой энергии в общей работе деформации при вдавливании шарового индентора для исследованных металлов и сплавов, обладающих кубической кристаллической решеткой, укладывается в возможный диапазон значений 7... 12 % согласно высказанной гипотезе (табл. 2).

Таблица 2

Результаты вдавливания шарового индентора в поверхность материалов

Материал Скрытая энергия деформации Ж.Дж Общая энергия, затраченная на вдавливание Отношение —•100,% ар

Си 0,312 4,707 6,6

СтЗ 0,099 0,914 10,8

У7 0,057 0,835 6,8

ХН77ТЮР 0,027 0,765 5,3

ВТЗ-1 0,007 0,364 1,9

Отклонение от общей тенденции титанового сплава ВТЗ-1 объясняется его гексагональной кристаллической решеткой, для которой характерно малое число плоскостей скольжения по сравнению материалами, обладающими кубической решеткой, что также подтверждает выдвинутую гипотезу.

ю

Анализ результатов экспериментальных исследований поверхностного слоя образца после шлифования показал, что с ростом глубины шлифования растет и скрытая энергия деформации. Вместе с тем, имеется зависимость этой энергии от физико-механических свойств исследуемых материалов. Исследование динамики процесса шлифования позволило увидеть, что по энергии воздействия материалы находятся в некоторых соответственных состояниях, характеризующихся их способностью сопротивляться пластической деформации и разрушению при шлифовании. Данную способность можно выразить безразмерным комплексом

где 5 - относительное удлинение.

Без специальных теоретических и экспериментальных исследований невозможно выделить энергию, затраченную исключительно на пластическую деформацию поверхностного слоя при шлифовании (Ар> Дж). Поэтому в качестве энергии воздействия в диссертации использовалась общая энергия шлифования Аш, Дж (табл. 3).

Таблица 3

Фрагменты результатов исследований процесса шлифования

Материал мкм Рг, И К Дж иф) Дж/м3 Арго», см"2 ^ у

Си 10 110 857,0 0,078 1,15 3,1x10" 9,05 х10"3

20 150 1207 0,102 0,99 2,5x10" 8,70x10'3

35 227 1829 0,156 1,49 3,4x10" 8,54x10"'

50 260 2025 0,176 1,97 5,1x10" 8,69x10°

СтЗ 10 70 481 0,109 1,95 4,2x10" 23x1 О*3

20 100 677 0,099 3,36 5,8x10" 14x10"3

35 125 860 0,121 4,25 7,7x10" 14x10"3

50 160 1100 0,163 5,18 8,8x10" 15х10'3

У7 10 45 405 0,168 6,51 9,2x10" 41хЮ"3

20 ■ 55 495 0,176 10,80 2,4х1012 36x10'3

35 ПО 990 0,390 23,93 5,9х1012 39x10'3

50 150 1350 0,518 28,75 7,2x1012 38x10°

ХН77ПОР 20 85 765 0,007 0,55 3,7хЮ10 9.31Х10"4

35 120 1080 0,011 1,11 1,2x10" 10,6x1 О*4

50 140 1260 0,013 2,50 5,0x10" 10,2x10"4

Примечание: и^ - градиент скрытой энергии деформации,; ная нлотность дислокаций, см"2; Рг - тангенциальная составляющая бнна шлифов алия, мкм. |ж/м3; А),* - поверх постсилы резания, Н; / - глу-

По этой причине, не стоит ожидать постоянства доли скрытой энергии деформации в общей работе шлифования при сравнении материалов между собой. И наоборот, внутри исследований, применительно к одному материалу, отношение Ш ¡Аш должно оставаться постоянным, что и можно констатировать на основе анализа выполненных исследований, а именно, то, что отношение IV / Ам является величиной постоянной для конкретного материала и не зависит от режимов шлифования (табл. 3), что подтверждает положения выдвинутой гипотезы и для процесса шлифования.

Таким образом, на основании выполненных теоретических и экспериментальных исследований можно свидетельствовать о справедливости выдвинутой гипотезы о едином механизме поглощения и диссипации энергии деформации практике различных процессов воздействия на материал (при вдавливании шарового индентора и шлифовании).

Вышесказанное позволяет рассматривать отношение скрытой энергии деформации к общей энергии деформирования в качестве энергетического критерия, характеризующего качество поверхностного слоя детали после механической обработки и дает возможность управления с помощью критерия IV / Ат процессом шлифования с целью обеспечения заданных показателей качества поверхностного слоя, а именно, скрытой энергией деформации, степенью наклепа и плотностью дислокаций. Для процесса плоского шлифования критерий имеет вид

где В - ширина шлифования, м; 1УХ - интегральная величина скрытой энергии деформации по глубине поверхностного слоя, Дж/м2; У^, Уц - скорости подачи и круга соответственно, м/с.

Скрытая энергии деформации IV является интегральной характеристикой качества поверхностного слоя. Дополнительную информацию о интегральной характеристике IV несут её дифференцированные показатели: параметры наклепа, остаточные напряжения, плотность дислокаций на поверхности металла, ориентация зерен и др. На основании теоретических предпосылок (глава 2) и экспериментальных исследований (глава 4) установлена математическая взаимосвязь скрытой энергии деформации IV со степенью наклепа N и плотностью дислокаций Л как на поверхности металла, так и по глубине модифицированного слоя:

А,

РУ _ В-1УгУа

(4)

Л =-:

0,75 -G.fr

'

где Ь - вектор Бюргерса, м.

В пятой главе рассмотрены пути практической реализации разработанного энергетического критерия качества для оптимизации режимов плоского шлифования периферией круга по заданным величинам наклепа поверхностного слоя деталей.

Автором предложен алгоритм оптимизации режимов шлифования по заданным величинам степени наклепа поверхностного слоя деталей, при этом в качестве одной из координат исходной точки оптимизационного поиска используется минимально допустимая подача, определяемая по методике Н. С. Рыку нова. Разработанный автором алгоритм и метод профессора Н. С. Рыкунова являются взаимосвязанными составными частями комплексной методики оптимизации режимов шлифования, предложенной в данной работе (рис. 3).

Рис. 3. Алгоритм оптимизации режимов шлифования Блок 1 - оптимизация согласно методу Н. С. Рыкунова; Блок И - оптимизация по алгоритму, прелложенному в данной работе

Пример расчета режимов шлифования жаропрочного сплава на никелевой основе ХН77ТЮР для обеспечения нескольких значений степени наклепа по разработанной методике представлен в табл. 4, где показано сравнение расчетных и экспериментальных значений степени наклепа. Погрешность расчета по разработанной методике не превышает 24 %, что для практических целей является допустимым.

Таблица 4

Пример расчета режимов шлифования для сплава ХН77ТЮР по заданным величинам степени наклепа

материал Заданная величина степени наклепа к% Режимы шлифования: V; = 28 м/с, 1^=19 м/мин Сравнение расчетных и экспериментальных значений

мкм Расчетные величины Лзксо, % Погрешность расчета, %

МДж/м* ЛхЮ10, см"1 ЛГР> %

ХН77ТЮР 15 4 30,2 1,02 3,6 15,2 12,3 23,6

20 12 71,3 1,81 6,5 20,2 17,0 18,8

30 48 151,9 3,99 14,3 30,0 39,0 19,7

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1 Анализ и обобщение ранее выполненных исследований в области определения параметров наклепа показали перспективность использования и развития физических представлений поведения материала при пластической деформации применительно к механической обработке и определили направление исследований.

2 Проведенные автором теоретические и экспериментальные исследования позволили установить основные закономерности изменения скрытой энергии деформации в зависимости от степени пластической деформации, гомологической температуры, физико-механических свойств и для различных типов кристаллической решетки материалов.

3 На основе анализа дислокационных теорий деформационного упрочнения разработана и экспериментально обоснована математическая модель расчета скрытой энергии деформации по параметрам кривой деформационного течения материалов.

4 Установление общих закономерностей скрытой энергии деформации сделало возможным сформулировать гипотезу о едином физическом механизме поглощения и диссипации энергии пластической деформации, что позволило решить задачу определения индивидуального для каждого материала параметра междислокационного взаимодействия.

5 Экспериментальное подтверждение выдвинутой гипотезы для материалов разных групп и на базе различных процессов воздействия на материал позволило рассматривать долю скрытой энергии деформации в общей энергии деформирования в качестве энергетического критерия, характеризующего качество поверхностного слоя деталей машин.

6 Применение разработанного энергетического критерия к процессу плоского шлифования периферией круга показало, что доля скрытой энергии деформации в общей работе шлифования является величиной постоянной для конкретного материала и не зависит от режимов шлифования, что дает возможность управления с помощью энергетического критерия процессом шлифования для обеспечения заданных величин параметров наклепа поверхностного слоя деталей.

7 Предложенная методика оптимизации режимов плоского шлифования периферией круга на основе разработанного энергетического критерия позволяет обеспечить заданные показатели физического состояния (наклепа) поверхностного слоя, а следовательно, и требуемые эксплуатационные свойства деталей машин.

Основные положения диссертации отражены в следующих работах,

1 Безъязычный, В. Ф. Регламентация режимов шлифования с учетом субструктурных и структурно-фазовых превращений в материале поверхностного слоя [Текст] / В. Ф. Безъязычный, Б. М. Драикин, М. А. Прокофьев, М. В. Тимофеев // Справочник. Инженерный журнал, - 2003. - № 7.- С. 48 - 54.

2 Безъязычный, В. Ф, Энергетическое состояние металла при вдавливании шарового индентора [Текст] / В. Ф, Безъязычный, Б. М. Драпкин, М. А. Прокофьев, М. В. Тимофеев // Инструмент и технологии. - 2003. -№2.-С. 12-16.

3 Безъязычный, В. Ф. Оценка изменения внутренней энергии металлов по кривой течения [Текст] / В. Ф. Безъязычный, Б. М. Драпкин, М. А. Прокофьев, М. В, Тимофеев // Инструмент и технологии. - 2003. -№ 11-12.-С. 95-100.

4 Безъязычный, В. Ф. Влияние шлифования на свойства поверхностных слоев стали [Текст] / В. Ф. Безъязычный, Б. М. Драпкин, М. А. Прокофьев, М. В. Тимофеев // Физика и химия обработки материалов. - 2003. - № 6. -С. 51 -55.

5 Безъязычный, В. Ф. Влияние абразивно-силового воздействия на физико-механические свойства поверхности металла [Текст] / В. Ф. Безъязычный, Б. М. Драпкин, М. А. Прокофьев, М, В. Тимофеев // Справочник. Инженерный журнал. -2004,- №8. -С. 12-16.

6 Безъязычный, В, Ф. Проблемные вопросы упрочнения поверхностных слоев металлов и сплавов при пластической деформации и представление о наклепе [Текст] / В. Ф. Безъязычный, Б, М. Драпкин, М. А. Прокофьев, М. В. Тимофеев // Упрочняющие технологии и покрытия. - 2005, - № 1. -С. 3-6.

7 Безъязычный, В. Ф. Исследование запасённой металлом энергии деформации при вдавливании шарового индентора [Текст] / В. Ф. Безъязычный, Б. М. Драпкин, М. А. Прокофьев, М, В. Тимофеев // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2005. - № 4. - Т. 71. - С. 32 - 35.

8 Безъязычный, В. Ф. Анализ взаимосвязи характеристик субструктуры, скрытой энергии деформации, затраченной работы и степени деформации материала [Текст] / В. Ф. Безъязычный, Б. М. Драпкин, М. А. Прокофьев, М. В. Тимофеев // Справочник. Инженерный журнал. - 2005.- № 5,— С. 35 - 38.

9 Безъязычный, В. Ф. Метод определения упрочнения по глубине поверхностного слоя [Текст] / В. Ф. Безъязычный, Б. М. Драпкин, М. А. Прокофьев, М. В. Тимофеев // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2005. - № 12. - Т. 95. - С. 40 - 41.

Зав. РИО М. А. С^алкова Подписано в печать 3.10.2006 г. Формат 60x84 1/16. Уч.-изд.л. 1,0. Тираж 100. Заказ 106.

Рыбинская государственная авиационная технологическая академия им. П.А. Соловьева (РГАТА)

Адрес редакции: 152934, г. Рыбинск, ул. Пушкина, 53 Отпечатано в множительной лаборатории РГАТА 152934, г. Рыбинск, уд. Пушкина, 53

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Анализ исследований влияния параметров наклёпа поверхностного слоя на эксплуатационные свойства деталей машин.

1.2 Анализ исследований по расчётному определению степени и глубины наклепа в поверхностном слое деталей после механической обработки.

1.3 Природа скрытой энергии деформации и ее влияние на эксплуатационные свойства деталей машин.

1.4 Оценка качества поверхностного слоя деталей путем оптимизации операций механической обработки на основе энергетических критериев.

1.5 Выводы по главе 1. Цель и задачи исследования.

ГЛАВА 2. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ И СВОЙСТВ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ИХ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ.

2.1 Поиск закономерностей поглощения металлом энергии при его пластическом деформировании.

2.2 Взаимообусловленность кривых скрытой энергии деформации и деформационного упрочнения.

2.3 Влияние температуры на способность металлических материалов запасать энергию при их пластической деформации.

2.4 Скрытая энергия при пластической деформации сталей и сплавов.

2.5 Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. МАТЕРИАЛЫ, МЕТОДЫ И МЕТОДИКИ 102 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1 Материалы для исследований.

3.2 Описание экспериментальных методов воздействия на материал.

3.2.1 Вдавливание шарового индентора на прессе Бринелля.

3.2.2 Параметры процесса шлифования и методика измерения сил резания при плоском шлифовании периферией круга.

3.3 Методы экспериментального исследования состояния поверхностных слоев материала после обработки.

3.3.1 Методика определения микротвердости поверхностных слоев.

3.3.2 Метод определения упрочнения по глубине поверхностного слоя.

3.3.3 Методика проведения дифференциального термического анализа.

3.4 Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. АНАЛИЗ И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДОЛИ СКРЫТОЙ ЭНЕРГИИ В ОБЩЕЙ РАБОТЕ ДЕФОРМАЦИИ.

4.1 Доля скрытой энергии в общей работе деформации при вдавливании шарового индентора на прессе Бринелля.

4.2 Результаты исследования доли скрытой энергии деформации в общей работе шлифования.

4.2.1 Анализ измерений сил резания.

4.2.2 Анализ параметров наклепа и скрытой энергии деформации в поверхностном слое металлических материалов.

4.3 Выводы по главе 4.

ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ПРАКТИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО НАЗНАЧЕНИЮ РЕЖИМОВ ПЛОСКОГО ШЛИФОВАНИЯ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНОГО

СЛОЯ.

5.1 Методика оптимизации режимов шлифования по результатам исследований.

5.2 Выводы по главе 5.

Чтобы разработать надёжные и эффективные методы сознательного управления качеством поверхностного слоя деталей при механической обработке, необходимо знать общие закономерности протекания изучаемых процессов и иметь обобщённые аналитические зависимости между характеристиками качества поверхностного слоя и технологическими параметрами процесса механической обработки. Принципиально возможны три метода обеспечения качества механической обработки [86]:

- общепринятый - постановка лабораторных исследований по выявлению зависимостей между параметрами качества и режимами обработки в условиях, максимально приближенных к производству, оптимизация режимов механической обработки на ЭВМ в вычислительных центрах, передача результатов оптимизации в производственные цеха и использование их при наладке технологического оборудования;

- нетрадиционный - постановка экспериментов непосредственно, например на станке с ЧПУ в процессе его наладки, оптимизация режимов обработки встроенной в оборудование специализированной ЭВМ и автоматизированная наладка станка с ЧПУ по командам этой ЭВМ;

- наиболее перспективный - технологическое обеспечение качества механической обработки на основе математического моделирования процессов формирования параметров состояния поверхности.

Достоинства и недостатки первых двух методов очевидны. Достоинства третьего метода таковы:

- обеспечивается лучшее понимание, прогнозирование и управление процессом формирования качества поверхности;

- отпадает необходимость в большом числе экспериментальных исследований; появляется возможность проведения многокритериальной оптимизации режимов механической обработки;

- обеспечивается значительная экономия материальных средств и времени на стадии технологической подготовки производства;

- представляется возможным создание систем автоматизированного проектирования технологических процессов механической обработки.

Обеспечение показателей качества поверхностного слоя на этапе механической обработки во многом определяется успехами в решении проблемы исследования поверхности. Уровень знаний о структуре, составе и свойствах свободных поверхностей и поверхностей раздела, о процессах и явлениях, протекающих на этих поверхностях и составляющих содержание фундаментальных проблем физикохимии поверхности, обуславливает возможность успешного развития прикладных исследований по разработке и созданию новых приборов, машин, механизмов и важнейших технологических процессов, что, в свою очередь, решающим образом сказывается на развитии современной техники.

Практически любое воздействие исследователя, а также внешней среды на материал при его получении и механической обработке передается через свободную поверхность твердого тела, поэтому поверхностные слои в большинстве случаев определяют поведение и свойства всего объема материала, его эксплуатационные характеристики. Анализ литературных данных, полученных за последние десятилетия, свидетельствует о резко специфическом влиянии и особой роли поверхностных слоев в процессах хрупкого и усталостного разрушения, ползучести, в условиях износа, трения, схватывания материалов и др. Специфическое поведение поверхности в процессах пластической деформации при различных способах упрочнения материалов уже давно привлекает внимание многих исследователей.

Однако несмотря на длительное время исследования этого вопроса, а также большие успехи, достигнутые физикой прочности и пластичности с использованием аппарата теории дислокаций и современных металлофизических методов исследования, особенности поведения поверхностных слоев в процессе макроскопического деформирования остаются еще до конца не решенными. Проведенные к настоящему времени исследования и существующие по этому вопросу публикации все еще не дают достаточно точных сведений о физических закономерностях поведения поверхностных слоев при различных способах воздействия на материал. Одна из главных причин подобной ситуации заключается в отсутствии обобщающих систематических исследований в этой области для широкого класса материалов с различным типом межатомной связи и кристаллической структуры и главное - в отсутствии четких физически обоснованных представлений об основных причинах и факторах, обусловливающих то или иное поведение поверхности в процессе воздействия на нее.

В настоящей работе поставлена задача установления основных физических закономерностей изменения скрытой энергии деформации поверхностных слоев твердого тела при пластической деформации. Работа посвящена поиску способов достижения показателей качества поверхностного слоя деталей, которые определяют работоспособность изделия при его эксплуатации. В работе явление пластической деформации изучено на основе физики процесса с использованием основных положений теории дислокаций. В ходе анализа существующих и собственных экспериментальных исследований получены данные, позволившие обнаружить закономерности изменения скрытой энергии деформации в зависимости от различных факторов. В результате исследований сформулирован энергетический критерий, на основе которого разработаны научно-обоснованные практические рекомендации по назначению режимов шлифования.

Выполнение работы было бы невозможно без грамотного и внимательного научного руководства со стороны д-ра техн. наук, профессора Вячеслава Феоктистовича Безъязычного, который проявил безграничное терпение к аспиранту.

Особую признательность хочется выразить научному консультанту, замечательному ученому - Драпкину Борису Михайловичу за его глубокий и искренний интерес к работе и умение прощать научные ошибки аспиранта.

Искреннее уважение и благодарность за выполнение совместных экспериментальных исследований и обсуждение результатов работы -Тимофееву Михаилу Владимировичу.

Невозможно также не сказать о тех, кто помогал выполнять трудоемкие экспериментальные исследования - Уртаев Алексей Афанасьевич, Морозова Наталья Владимировна, Ломанова Мария Владимировна, Андреева Любовь Петровна.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1) Анализ и обобщение ранее выполненных исследований в области определения параметров наклепа показали перспективность использования и развития физических представлений поведения материала при пластической деформации применительно к механической обработке и определило направление исследований.

2) Проведенные автором теоретические и экспериментальные исследования позволили установить основные закономерности поведения скрытой энергии деформации в зависимости от типа кристаллической решетки, степени пластической деформации, от гомологической температуры деформации для элементарных процессов растяжения, сжатия, кручения.

3) Анализ дислокационных теорий деформационного упрочнения позволил разработать и экспериментально обосновать расчетно-аналитическую модель взаимосвязи скрытой энергии деформации и кривой деформационного течения материала.

4) Установление общих закономерностей скрытой энергии деформации сделало возможным сформулировать гипотезу о едином физическом механизме поглощения и диссипации энергии пластической деформации, что позволило решить задачу определения параметра междислокационного взаимодействия, индивидуального для каждого материала.

5) Экспериментальное подтверждение выдвинутой гипотезы для материалов разных групп и на базе различных процессов воздействия на материал позволило рассматривать долю скрытой энергии деформации в общей энергии деформирования в качестве энергетического критерия, характеризующего качество поверхностного слоя деталей машин.

6) Применение предложенного энергетического критерия к процессу плоского шлифования периферией круга показало, что доля скрытой энергии деформации в общей работе шлифования является величиной постоянной для конкретного материала и не зависит от режимов шлифования, что дает возможность управления с помощью энергетического критерия процессом шлифования для обеспечения заданных показателей качества поверхностного слоя.

7) Предложенная методика оптимизации режимов плоского шлифования периферией круга на основе разработанного энергетического критерия позволяет обеспечить заданные показатели физического состояния поверхностного слоя, а, следовательно, и требуемые эксплуатационные свойства деталей машин.

1. Перваков, В. А. Скрытая энергия пластической деформации серебра при -196 и +20°С Текст. / В. А. Перваков, В. И. Хоткевич, А. Г. Шепелев//ФММ.- 1960.-Т. 10.-Вып. 1.-С. 117-121.

2. Кунин, В. Н. Поглощение энергии металлом при пластическом растяжении Текст. / В. Н. Кунин // ФММ. 1959. - Т. 7. - Вып. 5. - С. 790 -793.

3. Кунин, В. Н. Изменение термоэлектродвижущей силы металла при пластической деформации Текст. / В. Н. Кунин // ФММ. 1956. - Т. 2. -Вып. 2. - С. 237.

4. Маталин, А. А. Качество поверхности и эксплуатационные свойства деталей машин Текст. / А. А. Маталин. М.: Машгиз, 1956. - 252 с.

5. Чалмерс. Физическое металловедение Текст. / Чалмерс.-М.: Металлургия, 1963.-455 с.

6. Шермергор, Т. Д. Поглощение энергии сталью при пластическом сжатии Текст. / Т. Д. Шермергор // ФММ. 1959. - Т. 7. - Вып. 1. - С. 146 -150.

7. Металловедение и термическая обработка стали Текст.: справочник / Под общей ред. М. Л. Бернштейна, А. Г. Рахштадта. 3-е изд., пе-рераб. и доп. В 3-х. т. Т. II. Основы термической обработки-М.: Металлургия, 1983. 368 с.

8. Клербро, JI. М. Изменения внутренней энергии при возврате и рекристаллизации Текст. / Л. М. Клербро, М. Е. Харгривс, М. X. Лоретто // Возврат и рекристаллизация металлов. М.: Металлургия, 1966. С. 69 - 122.

9. Драпкин, Б. М. Влияние различных факторов на модуль Юнга металлов Текст. / Б. М. Драпкин // Известия АН СССР. Металлы. № 3. -1980.-С. 193 - 197.

10. Прокошкин, Д. А. Гомологический закон диффузии и жаропрочное легирование металлов Текст. / Д. А. Прокошкин,

11. Е. В. Васильева // Физико-химические исследования жаропрочных сплавов. М.: «Наука», 1968. С. 96 - 106.

12. Грузин, П. Л. О диффузионной подвижности атомов при плавлении и рекристаллизации металлов Текст. / П. JL Грузин,

13. A. Д. Тютюнник // ФММ. 1956. - Т. З.-Вып. 1.-С. 70-75.

14. Мак Лин. Механические свойства металлов Текст. / Мак Лин — М.: «Металлургия», 1965. 432 с.

15. Конева, Н. А. Эволюция дислокационной структуры и стадии пластического течения поликристаллического железо-никелевого сплава Текст. / Н. А. Конева, Д. В. Лычагин, С. П. Жуковский, Э. В. Козлов // ФММ.- 1985.-Т. 60.-Вып. 1.-С. 171-179.

16. Конева, Н. А. Дислокационная структура сплавов Ni3Fe и Ni3(Fe, Cr) на различных стадиях деформационного упрочнения Текст. / Н. А. Конева, Э. В. Козлов, А. В. Коротаев [и др.] // ФММ. 1973. - Т. 35. -Вып. 5.-С. 1075 - 1083.

17. Конева, Н. А. Плотность дислокаций и сопротивление деформированию поликристаллов сплава Ni3(Fe, AI) Текст. / Н. А. Конева, Л. Е. Попов, В. Ф. Евстигнеев [и др.] // ФММ. 1976. - Т. 41. - Вып. 1. -С. 186- 189.

18. Конева, Н. А. Влияние размера зёрен на деформационное упрочнение упорядочивающегося сплава Ni3Fe Текст. / Н. А. Конева, С. Л. Жуковский, В. С. Кобытев, Э. В. Козлов // Известия вузов. Физика. — 1981.-№2.-С. 33 -37.

19. Конева, Н. А. Природа субструктурного упрочнения Текст. / Н. А. Конева, Э. В. Козлов // Известия вузов. Физика. — 1982. — № 8. — С. 13-14.

20. Van Liempt, J. Die Berechnung der Auflockerungs Text. / J. Van Liempt // Wärme der Metalle aus Rekristallisationsdaten. Zeit. Physik, 1935. —1. B.96. p. 534-541.

21. Крюков, С. Н. Температурная зависимость атомных скоростей испарения и диффузии Текст. / С. Н. Крюков // Вестник московского университета. 1967. -№ 5. - С. 67 - 80.

22. Драпкин, Б. М. О некоторых закономерностях диффузии в металлах Текст. / Б. М. Драпкин // ФММ. 1992. - № 7. - С. 58 - 63.

23. Старков, В. К. Дислокационные представления о резании металлов Текст. / В. К. Старков. М.: Машиностроение, 1979. - 160 с.

24. Гиндин, И. А. Структура и прочностные свойства металлов с предельно искажённой кристаллической решёткой Текст. / И. А. Гиндин, Я. Д. Стародубов, В. К. Аксёнов // Металлофизика. Т. 2. - № 2. - 1980. -С. 49-67.

25. Мак Лин. Механические свойства металлов Текст. / Мак Лин. -М.: «Металлургия», 1965. 432 с.

26. Дрозд, М. С. Определение механических свойств металла без разрушения Текст. / М. С. Дрозд. М.: «Металлургия», 1965. - 174 с.

27. Исследования в области измерения твёрдости Текст. / Труды метрол. инст-в СССР; под ред. Пилипчука Б. И. Москва-Ленинград, 1967. -Вып. 91.- 192 с.

28. Марковец, М. П. Определение механических свойств металлов по твердости Текст. /М. П. Марковец. -М.: Машиностроение, 1979. 191 с.

29. Фридман, Я. Б. Механические свойства металлов Текст. / Я. Б. Фридман- Изд. 3-е, перераб. и доп. В 2-х ч. Ч. 1. Деформация и разрушение. -М.: «Машиностроение», 1974. 427 с.

30. Судзуки, Т. Динамика дислокаций и пластичность Текст. / Т. Судзуки, X. Ёсинага, С. Такеути: пер. с япон. М.: Мир, 1989. - 296 с.

31. Обработка резанием жаропрочных, высокопрочных и титановых сплавов Текст. / Коллектив авторов. М.: Машиностроение, 1972. - 200 с.

32. Бернштейн, М. JI. Механические свойства металлов Текст. / М. JI. Бернштейн, В. А. Займовский. М.: Металлургия, 1979. - 496 с.

33. Казо, И. Ф. Влияние структурных факторов на механизмы деформации и разрушения кремния и германия Текст. / И. Ф. Казо, И. В. Гриднев, Ю. В. Мильман, В. И. Трефилов // Металлофизика. 1980. -№5.- Т. 2.-С. 56-64.

34. Иванова, В. С. Природа усталости металлов Текст. / В. С. Иванова, В. Ф. Терентьев. -М.: «Металлургия», 1975. 456 с.

35. Полухин, П. И. Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов. Справочник Текст. / П. И. Полухин, Г. Я. Гун,

36. A. М. Галкин. М.: Металлургия, 1983. - 352 с.

37. Свойства элементов Текст.: справочник. Справочное издание / под ред. Дрица М. Е. М.: Металлургия, 1985. - 672 с.

38. Свойства элементов Текст.: справочник. В 2-х ч. Ч. 1. Физические свойства. М: «Металлургия», 1976. - 600 с.

39. Хоткевич, В. И. Поглощение энергии при низкотемпературном деформировании металлов Текст. / В. И. Хоткевич, Э. Ф. Чайковский,

40. B. В. Зашквара // ФММ. 1955. - Т. 1. - Вып. 2. - С. 206 - 217.

41. Максимкин, О. П. Некоторые особенности диссипации энергии в процессе пластической деформации железа и ниобия Текст. / О. П. Максимкин, М. Н. Гусев // Письма в ЖТФ. 2001. - Т. 27.- Вып. 24.1. C. 85-89.

42. Физические основы пластической деформации Текст.: учеб. пособие для вузов / П. И. Полухин, С. С. Горелик, К. М. Воронцов. М.: «Металлургия», 1982. - 584 с.

43. Папшев, Д. Д. Технологические методы повышения надёжности и долговечности деталей машин поверхностным упрочнением Текст. / Д. Д. Папшев. Куйбышев, 1983. - 81с.

44. Дёмкин, Н. Б. Качество поверхности и контакт деталей машин Текст. / Н. Б. Дёмкин, Э. В. Рыжов. М.: Машиностроение, 1981. - 244 с.

45. Сулима, А. М. Качество поверхностного слоя и усталостная прочность деталей из жаропрочных сплавов Текст. / А. М. Сулима, М. И. Евстигнеев. -М.: Машиностроение, 1974. 256 с.

46. Даниэлян, А. М. Обработка резанием жаропрочных сталей, сплавов и тугоплавких металлов Текст. / А. М. Даниэлян, П. И. Бобрик М.: Машиностроение, 1965. - 168 с.

47. Козлов, В. А. Разработка расчётного метода определения технологических условий выполнения токарных операций для обеспечения заданного уровня глубины и степени наклёпа Текст.: Автореф. дисс. . канд. техн. наук / В. А. Козлов Рыбинск, 1979. - 20 с.

48. Мурашкин, Л. С. О глубине наклёпанного слоя при резании металлов Текст. / Л. С. Мурашкин // Труды ЛПИ. Л.: Машиностроение. -1972.- №321.-С. 220-222.

49. Мухортов, В. Н. Определение глубины дефектного слоя при черновом шлифовании Текст. / В. Н. Мухортов // Вестник машиностроения-1985.-№3.-С. 41-42.

50. Якобсон, M. О. Шероховатость, наклёп и остаточные напряжения при механической обработке Текст. / М. О. Якобсон М.: Машгиз, 1956-321 с.

51. Голубков, Н. П. Степень наклёпа, глубина наклёпа и чистота обработанной поверхности Текст. / Н. П. Голубков // Вестник машиностроения. 1964. - № 8. - С. 23 - 26.

52. Маталин, А. А. Технологические методы повышения долговечности деталей машин Текст. / А. А. Маталин. Киев: «Техника», 1971.-256 с.

53. Макаров, А. Д. Оптимизация процессов резания Текст. /

54. A. Д. Макаров. М.: Машиностроение, 1976. - 278 с.

55. Колымцев, П. Т. Структура и состав поверхностного слоя лопаток газовых турбин Текст. / П. Т. Колымцев, А. А. Самгин, А. Я. Снетков // Металловедение и термическая обработка металлов. 1960. - № 9. - С. 56 -59.

56. Макаров, А. Д. О взаимосвязи исходных и конечных (после длительной высокотемпературной эксплуатации) характеристик качества поверхностного слоя Текст. / А. Д. Макаров, В. С. Мухин, Б. В. Турков,

57. B. Г. Саватеев // сб. тр. УАИ. Вып. - 19. - Уфа, 1971. - С. 23 - 29.

58. Макаров, А. Д. Исследование наклёпа при обработке сплава ЭИ437БУ Текст. / А. Д. Макаров, В. С. Мухин // сб. тр. УАИ. Вып. 29. -Уфа, 1972.-С. 67-73.

59. Макаров, А. Д. Прочностные свойства и структурное состояние поверхностного слоя сплава ЭИ437БУ после механической обработки и длительных испытаний Текст. // А. Д. Макаров, В. С. Мухин, А. П. Доброрез // сб. тр. УАИ.- Вып. 34.- Уфа.- 1972. С. 8 - 12.

60. Мухин, В. С. К вопросу о релаксации напряжений и наклёпа Текст. В. С. Мухин // сб. тр. УАИ. Вып.- 29. - Уфа. - 1972. - С. 47 - 51.

61. Елизаветин, М. А. Технологические способы повышения долговечности машин Текст. / М. А. Елизаветин, Э. А. Сатель. М.: «Машиностроение», 1969.-431 с.

62. Макаров, А. Д. Износ инструментов и долговечность деталей из авиационных материалов Текст. / А. Д. Макаров, В. С. Мухин, Л. Ш. Шустер // сб. тр. УАИ. Вып. 36. - Уфа. - 1974. - С. 3 - 4.

63. Каган, Д. Я. Влияние наклёпа на жаропрочные свойства сплава ХН80Т Текст. / Д. Я. Каган, В. И. Колчинский // Металловедение и термическая обработка металлов. № 8. - 1959. - С. 45 - 49.

64. Фридман, Я. Б. Влияние наклёпа на повреждаемость при температурной усталости Текст. / Я. Б. Фридман, В. И. Егоров // Металловедение и термическая обработка металлов. -1960. № 8. - С. 34 -39.

65. Рахмарова, М. С. Влияние технологических факторов на надёжность лопаток газовых турбин Текст. / М. С. Рахмарова, Я. Г. Мигер. -М.: «Машиностроение», 1966. -282 с.

66. Кабалдин, Ю. Г. Энергетические принципы управления процессами механообработки в автоматизированном производстве Текст. / Ю. Г. Кабалдин // Вестник машиностроения. 1993. - № 1. - С. 37 - 42.

67. Кабалдин, Ю. Г. Повышение устойчивости процесса резания// Вестник машиностроения Текст. / Ю. Г. Кабалдин // Вестник машиностроения. 1991. - № 6. - С. 37 - 40.

68. Шпилёв, А. М. Управление процессами механообработки в автоматизированном производстве на основе синергетического подхода

69. Текст. : Автореф. дисс. . д-ра техн. наук Комсомольск-на-Амуре , 1999. -35 с.

70. Старков, В. К. Дислокационные представления о резании металлов Текст. / В. К. Старков. М.: Машиностроение, 1979. - 160 с.

71. Старков, В. К. Обработка резанием. Управление стабильностью и качеством в автоматизированном производстве Текст. / В. К. Старков. М.: Машиностроение, 1989. - 296 с.

72. Старков, В. К. Технологические методы повышения надёжности обработки на станках с ЧПУ Текст. / В. К. Старков. М.: Машиностроение, 1984.- 120 с.

73. Старков, В. К. Физические предпосылки повышения размерной стабильности деталей, обработанных резанием Текст. / В. К. Старков, М. И. Малахов // Вестник машиностроения 1987.-№ 6,- С. 47-50.

74. Старков, В. К. Оптимизация процесса резания по энергетическим критериям Текст. / В. К. Старков, М. В. Киселёв // Вестник машиностроения. 1989. - № 4. - С. 41 - 45.

75. Старков, В. К. Алгоритм оптимизации процесса резания по энергетическому критерию Текст. / В. К. Старков, М. В. Киселёв // СТИН. -1992.-№ 10.-С. 18-20.

76. Силин, С. С. Метод подобия при резании металлов Текст. / С. С. Силин. -М.: Машиностроение, 1979. 152 с.

77. Силин, С. С. Теория подобия в приложении к технологии машиностроения Текст. : уч. пособие / С. С. Силин. Ярославль, 1989. -108 с.

78. Мартин, Дж. Стабильность микроструктуры металлических систем Текст. / Дж. Мартин, Р. Доэрти. М.: Атомиздат, 1978. - 280 с.

79. Мортон, К. Смит. Основы физики металлов Текст. / К. Смит. Мортон. М.: «Металлургия», 1962. - 395 с.

80. Панин, В. Е. Влияние трения на торцах на поглощение энергии при сжатии Текст. / В. Е. Панин // ФММ. 1966. - Т. 3. - Вып. 1. - С. 172 -178.

81. Малыгин, Г. А. Анализ деформационного упрочнения кристаллов при больших пластических деформациях Текст. / Г. А. Малыгин // Физика твердого тела.-2001.-том 43.-Вып. 10.-С. 1832- 1838.

82. Малыгин, Г. А. Кинетический механизм образования фрагментированных дислокационных структур при больших пластических деформациях Текст. / Г. А. Малыгин // Физика твердого тела. 2002. -Т. 44.-Вып. 11.-С. 1979 - 1986.

83. Старенченко, В. А. Эволюция дислокационной структуры при деформации монокристаллов сплава МЗве разной ориентации Текст. / В. А. Старенченко, Ю. В. Соловьева, Ю. А. Абзаев [и др.] // Физика твердого тела. 1998. - том 40. - Вып. 4. - С. 672 - 680.

84. Старенченко, В. А. Термическое упрочнение монокристаллов сплава N13 ве со сверхструктурой в условиях низких температур Текст. / В. А. Старенченко, Ю. В. Соловьева, В. И. Николаев [и др.] // Физика твердого тела.-2000.-Т. 42.-Вып. 11.-С. 2017- 2023.

85. Якимов, А. В. Алмазно-абразивная обработка фасонных поверхностей Текст. / А. В. Якимов-М.: Машиностроение, 1984. 312 с.

86. Дель, Г. Д. Определение напряжений в пластической области по распределению твердости Текст. / Г. Д. Дель. М.: Машиностроение, 1971. -200 с.

87. Фридман, Я. Б. Механические свойства металлов Текст.: справочник; изд. 3-е, перераб. и доп. В 2-х ч. Ч. 2. Механические испытания. Конструкционная прочность / Я. Б. Фридман, «Машиностроение», 1974. -368 с.

88. Исследования в области измерения твердости Текст.: труды метрологических институтов СССР. под ред. Пилипчука П. И. -Издательство стандартов, 1967. - Вып. 91(151). - С. 87 - 123.

89. Папшев, Д. Д. Отделочно-упрочняющая обработка поверхностным пластическим деформированием Текст. / Д. Д. Папшев. М.: Машиностроение, 1978. - 152 с.

90. Кроха, В. А. Кривые упрочнения металлов при холодной деформации Текст. / В. А. Кроха. М.: Машиностроение, 1968. - 131 с.

91. Штремель, М. А. Прочность сплавов Текст.: справочник. 4.1. Дефекты решетки / М. А. Штремель. М.: Металлургия, 1972. - 280 с.

92. Иванько, А. А. Твердость Текст.: справочник / А. А. Иванько. -Киев. Наукова думка, 1968. - 128 с.

93. Жуков, А. А. Физические процессы, происходящие при термоусталостном разрушении чугуна Текст. / А. А. Жуков, В. М. Воздвиженский, Б. М. Драпкин, Ю. В. Пигузов // сб. трудов конференц.

94. Повышение качества и надежности литых изделий». Ярославль. - 1976. -С. 63-76.

95. Смелянский, В. М. Механика упрочнения поверхностным пластическим деформированием Текст. / В. М. Смелянский. М.: Машиностроение, 2002. - 300 с.

96. Тотай, А. В. Физические аспекты обеспечения усталостной прочности деталей машин Текст. / А. В. Тотай // Справочник. Инженерный журнал. Приложение. № 8. - 2002. - С. 20 - 21.

97. Федонин, О. Н. Инженерия поверхностного слоя деталей с позиции накопленной внутренней энергии Текст. / О. Н. Федонин // Справочник. Инженерный журнал. Приложение. - № 8. - 2002. - С. 23 - 24.

98. Мухин, В. С. К методике определения остаточных напряжений в деформированном поверхностном слое Текст. / В. С. Мухин, В. Г. Саватеев,

99. A. Н. Мочалов // Вопросы оптимизации процессов резания металлов. 1973. -Вып. 44.-С. 154-160.

100. Погосян, Д. А. Влияние видов механической обработки на дислокационную структуру поверхностей деталей из закалённой стали У10 Текст. / Д. А. Погосян // Вестник машиностроения. 1980. - № 9. - С. 52 -53.

101. Старков, В. К. Дислокационное упрочнение поверхностного слоя при резании металлов Текст. / В. К. Старков, Л. А. Рубцова // Резание и инструмент. 1977.-Т. 15.-С. 41 -43.

102. Панин, В. Е. Явление структурно-энергетической аналогии процессов механического разрушения и плавления металлов и сплавов Текст. / В. Е. Панин, В. В. Федоров, Р. В. Ромашов, С. В. Хачатурьян,

103. B. Я. Коршунов // Синергетика и усталостное разрушение металлов. М.: Наука. - 1989.-246 с.

104. Коршунов, В. Я. Повышение эксплуатационных свойств машин прогнозированием и технологическим обеспечением физико-механическихпараметров материалов на основе принципов синергетики Текст. /

105. B. Я. Коршунов // Вестник машиностроения. 2002. - № 11. - С. 63 - 65.

106. Суслов, А. Г. Качество поверхностного слоя деталей машин Текст. / А. Г. Суслов. М.: Машиностроение, 2000. - 320 с.

107. Якубов, Ф. Я. Энергетические соотношения процесса механической обработки материалов Текст. / Ф. Я. Якубов. Ташкент, 1985.- 104 с.

108. Кабалдин, Ю. Г. Повышение качества обработанной поверхности при точении углеродистых сталей Текст. / Ю. Г. Кабалдин, О. И. Медведева // Вестник машиностроения. 1989. - № 5 - С. 37 - 39.

109. Шпилев, А. М. Управление процессами механообработки в автоматизированном производстве на основе синергетического подхода Текст.: Автореф. дисс. . д-р. технических наук. Комсомольск-на-Амуре, 1999.-44 с.

110. Силин, С. С. Оптимизация операций механической обработки по энергетическим критериям Текст. / С. С. Силин, А. В. Баранов // СТИН. 1999.-№ 1.-С. 16-17.

111. Безъязычный, В. Ф. Расчетный метод определения глубины и степени наклепа при обработке отверстий лезвийным осевым инструментом Текст. / В. Ф. Безъязычный, А. В. Баранов // Вестник машиностроения. -2002.-№6.-С. 65-66.

112. Трефилов, В. И. Физические основы прочности тугоплавких металлов Текст. / В. И. Трефилов, В. Ю. Мильман, С. А. Фирстов. Киев: Наукова думка, 1975. - 315 с.

113. Алехин, В. П. Физика прочности и пластичности поверхностных слоев материалов Текст. / В. П. Алехин. М.: Наука, 1983. - 280 с.

114. Ван Бюрен. Дефекты в кристаллах Текст. / Ван Бюрен; пер. с англ. под ред. и с предисл. А. Н. Орлова и В. Р. Регеля. М.: Изд. иностр. лит., 1962.-584 с.

115. Бутенко, В. И. Высокопрочные и сверхпрочные состояния металлов и сплавов Текст. / В. И. Бутенко. Таганрог: изд-во ТРГТУ, 2003. -290 с.

116. Григорович, В. К. Твердость и микротвердость металлов Текст. / В. К. Григорович. -М.: Изд-во «Наука», 1976. 230 с.

117. Алехин, В. П. Структурные и кинетические особенности формоизменения материалов при микровдавливании Текст. / В. П. Алехин,

118. A. П. Терновский // Новое в области испытаний на микротвердость. М.: Изд-во «Наука». - 1976. - С. 29 - 52.

119. Цинзерлинг, JI. Г. К вопросу о физической природе микротвердости Текст. / JI. Г. Цинзерлинг // Новое в области испытаний на микротвердость. М.: Изд-во «Наука». - 1976. - С. 86 - 92.

120. Мотт, Б. В. Испытание на твердость микровдавливанием Текст. / Б. В. Мотт; пер. с англ. Москва, 1960. - 340 с.

121. Воздвиженский, В. М. Планирование эксперимента и математическая обработка результатов в литейном производстве Текст.: учебное пособие / А. А. Жуков. Ярославль, 1985. - 88 с.

122. Драпкин, Б. М. Свойства сплавов в экстремальном состоянии Текст. / Б. М. Драпкин, В. К. Кононенко, В. Ф. Безъязычный. М.: Машиностроение, 2004. - 256 с.

123. Сорокин, В. Г. Марочник сталей и сплавов Текст. /

124. B. Г. Сорокин, А. В. Волосникова, С. А. Вяткин и др.. М.: Машиностроение, 1989. - 640 с.

125. Хрущов М. М. Методы испытания на микротвердость. Приборы Текст. / М. М. Хрущов. М.: Наука, 1965. - 263 с.

126. Маслов, Е. Н. Теория шлифования материалов Текст. / Е. Н. Маслов. М.: «Машиностроение», 1974. - 320 с.

127. Байкалов, А. К. Введение в теорию шлифования материалов Текст. / А. К. Байкалов. Киев: «Наукова думка», 1978. - 207 с.

128. Ящерицын, П. И. Повышение эксплуатационных свойств шлифованных поверхностей Текст. / П. И Ящерицын. Киев: «Наукова думка», 1966. - 384 с.

129. Силин, С. С. Оптимизация технологии глубинного шлифования Текст. / С. С. Силин, В. А. Полетаев, А. В. Лобанов, Н. С. Рыкунов, В. А. Хрульков. -М.: Машиностроение, 1989. 130 с.

130. Рыкунов, Н. С. Исследование процессов плоского шлифования с использованием теории подобия Текст.: Автореф. дисс. . канд. техн. наук / Н. С. Рыкунов. Уфа, 1974. - 20 с.

131. Степнов, М. Н. Статистические методы обработки результатов механических испытаний Текст.: справочник; 2-е изд., испр. и доп. / М. Н. Степнов, А. В. Шаврин. М.: Машиностроение, 2005. - 400 с.

132. Безъязычный, В. Ф. Исследование запасённой металлом энергии деформации при вдавливании шарового индентора Текст. /

133. B. Ф. Безъязычный, Б. М. Драпкин, М. А. Прокофьев, М. В. Тимофеев // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2005. - № 4. - Т.71.1. C. 32-35.

134. Безъязычный, В. Ф. Метод определения упрочнения по глубине поверхностного слоя Текст. / В. Ф. Безъязычный, Б. М. Драпкин, М. А. Прокофьев, М. В. Тимофеев // Заводская лаборатория. Диагностика материалов.-2005.-№ 12.-Т. 95.-С. 40-42.

135. Безъязычный, В. Ф. Влияние абразивно-силового воздействия на физико-механические свойства поверхности металла Текст. / В. Ф. Безъязычный, Б. М. Драпкин, М. А. Прокофьев, М. В. Тимофеев // Справочник. Инженерный журнал. 2004. - № 8. - С. 22 - 27.