Выпуск № 4, год 2017
УДК 666.233
Г. К. Буркат1, В. Ю. Долматов2, *, Г. С. Александрова1, Э. Д. Османова2, V. Myllymäki3, A. Vehanen3
1Санкт-Петербургский Государственный технологический институт (Технический университет), г. Санкт-Петербург, Россия
2ФГУП “СКТБ “Технолог”, г. Санкт-Петербург, Россия
3“Carbodeon Ltd. Oy”, г. Ваанта, Финляндия
*diamondcentre@mail.ru
Процесс электрохимического осаждения цинка в присутствии модифицированных бором детонационных наноалмазов (стр. 3–9)
Исследовано влияние детонационных наноалмазов, легированных при детонационном синтезе бором (ДНА–бор), на процесс электрохимического осаждения цинка из цинкатного электролита. Показано, что рассеивающая способность (равномерность покрытия) увеличивается в 2–4 раза в зависимости от концентрации ДНА–бор, электропроводность электролита не меняется, коррозионная стойкость Zn–ДНА–бор-покрытия увеличивается (по токам коррозии) в 2,6 раза в 3 %-ном растворе NaCl и в 3 раза в климатической камере.
Ключевые слова: детонационные наноалмазы, бор, цинк, цинкатные электролиты, коррозионная стойкость.
УДК 661.811:546.62:537.534
А. Я. Пак*, К. Н. Шатрова, Н. Е. Актаев
Томский политехнический университет, г. Томск, РФ
*ayapak@tpu.ru
Получение борида алюминия в плазме сильноточного импульсного дугового разряда (стр. 10–15)
Проведены экспериментальные исследования по получению ультрадисперсных материалов в пучке электроразрядной плазмы, содержащей алюминий и бор. Пучок генерируется сильноточным импульсным ускорителем плазмы и истекает в инертную атмосферу (аргон). Согласно данным качественного рентгенофазового анализа, полученный порошковый материал состоит из алюминия и борида алюминия α-AlB12.
Ключевые слова: электроразрядная плазма, алюминий, борид алюминия, рентгеновская дифрактометрия, просвечивающая электронная микроскопия.
УДК 621.315
В. І. Часник1, І. П. Фесенко2, *, О. М. Кайдаш2, В. І. Кущ2, Г. П. Захарчук2
1Державне підприємство НДІ “Оріон”, м. Київ, Україна
2Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України, м. Київ, Україна
*igorfesenko@ukr.net
Теоретична та експериментальна оцінка діелектричної проникності вільноспечених композитів AlN–Mo на частотах 3,2–10,0 гГц (стр. 16–31)
Наведено теоретичне оцінювання діелектричної проникності системи ізолятор–сфероїдальні зерна провідника і її порівняння з експериментально визначеним значенням у мікрохвильовій області для вільноспечених композиційних матеріалів AlN–Mo з концентрацією молібдену 16,6–24,0 % (за об’ємом) та фактором форми зерен 1,3–2,9 за відсутності макроскопічної електропровідності.
Ключові слова: нітрид алюмінію, молібден, фактор форми, діелектрична проникність, мікрохвиля, поріг перколяції, поглинання мікрохвильового випромінювання.
УДК 537.528 : 621.762.3
О. М. Сизоненко1, *, П. І. Лобода2, А. Д. Зайченко1, Є. В. Солодкий2, **, А. С. Торпаков1, М. С. Присташ1, В. О. Трегуб1
1Інститут імпульсних процесів і технологій НАН України, Миколаїв, Україна
2Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут”, м. Київ, Україна
*sizonenko43@rambler.ru
**evgen.solodky@gmail.com
Вплив високовольтного електричного розряду на дисперсність та структуру порошку B4C (стр. 32–40)
Досліджено вплив високовольтного електричного розряду на дисперсну систему дистильована вода–порошок карбіду бору, що дозволило встановити закономірності зв’язку параметрів розряду з дисперсністю та структурою порошку. Показано, що для ефективного диспергування порошку карбіду бору необхідно забезпечити амплітуду тиску хвилі стиснення не менш ніж ~ 100 МПа при питомій енергії обробки ~ 20 МДж/кг.
Ключові слова: високовольтний електричний розряд, дисперсність, хвиля стиснення, карбід бору.
UDC 621.9.013/.015
T. Zhao1, 2, M. Agmell1, J. Persson1, V. Bushlya1, *, J. E. Ståhl1, J. M. Zhou1, *
1Division of Production and Materials Engineering, Lund University, Lund, Sweden
2Northwestern Polytechnical University, Xi’an, China
*jinming.zhou@iprod.lth.se
Correlation between edge radius of the cBN cutting tool and surface quality in hard turning (стр. 41–51)
cBN cutting tools with superior mechanical properties are widely used in machining various hard materials. The microgeometry of cBN cutting tools, such as the edge radius, has great influence on the surface quality of components and tool life. For optimized tool geometry, it is crucial to understand the influence of the cBN cutting tool microgeometry on the machined surface quality. In this study, the attempt has been made to investigate the correlation between the cutting tool edge radius and surface quality in terms of the surface roughness and subsurface deformation through a FE simulation and experiment. Machining tests under different machining conditions were also conducted and the surface roughness and subsurface deformation were measured. Surface roughness and subsurface deformation were produced by the cutting tools with different edge radii under various cutting parameters. Both results from the FE simulation and machining tests confirmed that there was a significant influence on the surface quality in terms of both the surface roughness and subsurface quality from the edge radius. There is a critical edge radius of cBN tools in hard turning in terms of surface quality generated.
Keywords: cBN, cutting tool, hard turning, FE simulation, surface integrity.
UDC 621.9.013:621.914.2
A. Agic1, 2, *, M. Eynian2, S. Hägglund1, J.-E. Ståhl3, T. Beno2
1Seco Tools, Fagersta, Sweden
2Department of Engineering Science, University West, Trollhättan, Sweden
3Production and Materials Engineering, Lund University, Lund, Sweden
*adnan.agic@secotools.com
Influence of radial depth of cut on entry conditions and dynamics in face milling application (стр. 52–66)
The choice of milling cutter geometry and appropriate cutting data for certain milling application is of vital importance for successful machining results. Unfavorable selection of cutting conditions might give rise to high load impacts that cause severe cutting edge damage. Under some circumstances the radial depth of cut in combination with milling cutter geometry might give unfavorable entry conditions с точки зрения сил and vibration amplitudes. This phenomenon is originated from the geometrical features that affect the rise time of the cutting edge engagement into workpiece at different radial depths of cut. As the radial depth of cut is often an important parameter, particularly when machining difficult-to-cut materials, it is important to explore the driving mechanism behind vibrations generation. In this study, acceleration of the workpiece is measured for different radial depths of cut and cutting edge geometries. The influence of the radial depth of cut on the dynamical behavior is evaluated in time and frequency domains. The results for different radial depths of cut and cutting geometries are quantified using the root mean square value of acceleration. The outcome of this research study can be used both for the better cutting data recommendations and improved tool design.
Keywords: milling, entry, radial depth, cutting edge, cutting force, vibration.
UDC 621.9.02.001.57
D. Johansson1, *, S. Hägglund2, V. Bushlya1, J.-E. Ståhl1
1Division of Production and Materials Enigneering, Lund University, Lund, Sweden
2Seco Tools AB, Fagersta, Sweden
*daniel.johansson@iprod.lth.se
Sensitivity of Colding tool life equation on the dimensions of experimental dataset (стр. 67–79)
In this work, 22 sets of cutting data and tool life for longitudinal turning of steel are analyzed using the Colding equation. When modeling tool life with a limited number of tool performance data points, the model error may be low for these points. Evaluating the model for test points not used when computing the model coefficients may give larger errors for these points. This work proves that the Colding model also provides sufficient precision when modelling data points not being used to create the model, and is therefore a well-functioning instrument for tool life modelling. The results also prove that for the selected data, the precision of the model can be greatly improved when the dimension of the data set is increased from 5 to 10 data points. Above 13 data points the precision improvements are negligible.
Keywords: machining, tool life, turning, the Colding equation.
УДК 621.923
Ю. Д. Филатов1, *, В. И. Сидорко1, С. В. Ковалев1, А. Ю. Филатов1, Г. Монтей2
1Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины, г. Киев, Украина
2Высшая национальная школа механики и микротехники, г. Безансон, Франция
*filatov@ism.kiev.ua
Мониторинг точности формы плоских поверхностей в процессе полирования деталей оптики и микроэлектроники (стр. 80–87)
Показана возможность in-process мониторинга формы поверхностей оптических деталей непосредственно в процессе полирования с использованием технологии конфокальной хроматической визуализации. Установлено, что существует линейная зависимость между отклонением формы сигнала от прямоугольной и изменением формы обрабатываемой поверхности.
Ключевые слова: полирование, точность формообразования, отклонение формы.
УДК 621.9.02
С. А. Клименко1, *, С. Ан. Клименко1, А. С. Манохин1, В. М. Береснев2
1Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины, г. Киев, Украина
2Харьковский национальний университет им. В. М. Каразина, г. Харьков, Украина
*atmu@ism.kiev.ua
Особенности применения режущих инструментов из поликристаллического кубического нитрида бора с защитным покрытием (стр. 88–100)
Представлены результаты исследований работоспособности режущего инструмента из поликристаллического сверхтвердого материала на основе кубического нитрида бора с защитным покрытием. Предложена гипотеза повышения стойкости режущего инструмента при точении закаленной стали за счет снижения температуры в зоне резания и проанализирован требуемый для этого комплекс физико-механических свойств защитного покрытия. Исследовано защитное покрытие на основе нитрида бора в аморфном состоянии, которое выполняет роль твердой смазки в зоне контакта инструмента со стружкой, снижает уровень температуры в контактной зоне за счет уменьшения длины контакта и силы резания, обеспечивает повышение стойкости и надежности инструмента, особенно на этапе приработки.
Ключевые слова: режущий инструмент, поликристаллический кубический нитрид бора, защитное покрытие с аморфно-кристаллической структурой, температура резания, стойкость инструмента, точение, закаленная сталь.
