Випуски МФіНТ »  Том 44, випуск 11

Вплив захисних нанокомпозитних покриттів на стан теплових і деформаційних полів у різальній пластині

Д. О. Білоус, А. Ю. Бадалян, О. А. Гончаров, О. В. Хоменко, С. А. Гончарова

Сумський державний університет, вул. Римського-Корсакова, 2, 40007 Суми, Україна

Отримано: 14.08.2022; остаточний варіант - 23.09.2022. Завантажити: PDF

В роботі представлено результати дослідження впливу теплових полів на деформаційні процеси, що виникають у поверхневих шарах різального інструменту в зоні різання. Запропонований модель тертя, який враховує структурно-фазовий склад матеріялу покриття, деформаційні процеси в покритті та виникаючі напруження під впливом температурного потоку в області контакту. Досліджено термодинамічний вплив на фізико-механічні характеристики покриття методою фазової площини шляхом аналітичного дослідження та побудови фазових портретів числовим інтеґруванням відповідної системи диференційних рівнянь за алґоритмом Рунґе–Кутти. Проведено аналізу показників Ляпунова для особливих точок системи, зроблено висновки щодо особливостей поведінки системи «динамічне напруження–деформація» для поверхонь інструментів із покриттям і без нього.

Ключові слова: багатошарове покриття, деформаційні процеси, зсувні деформації, температурне поле, зона тертя, трибологічний контакт.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v44/i11/1495.html

PACS: 62.20.Qp, 68.35.Gy, 68.55.J-, 68.55.Nq, 68.60.Bs, 81.05.Je

ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. A. D. Pogrebnjak, V. N. Borisyuk, and A. A. Bagdasaryan, Condens. Matter Phys., 16, No. 3: 33803 (2013). Crossref
  2. A. D. Pogrebnjak and V. M. Beresnev, Nanocomposites—New Trends and Developments (Ed. Farzad Ebrahimi) (2012), p. 123. Crossref
  3. M. Pogorielov, K. Smyrnova, S. Kyrylenko, O. Gogotsi, V. Zahorodna, and A. Pogrebnjak, Nanomaterials, 11, No. 12: 3412 (2021). Crossref
  4. W. Grzesik, J. Mach. Eng., 20: 24 (2020). Crossref
  5. Sh. N. Melkote, W. Grzesik, J. Outeiro, J. Rech, V. Schulze, H. Attia, P.-J. Arrazola, R. M’Saoubi, and C. Saldana, CIRP Annals, 66, No. 2: 731 (2017). Crossref
  6. А. Д. Погребняк, М. А. Лисовенко, А. Турлыбекулы, В. В. Буранич, УФН, 191: 262 (2021). Crossref
  7. J. Zhang and Z. Liu, Int. J. Adv. Manuf. Technol., 91: 59 (2017). Crossref
  8. A. D. Pogrebnjak, A. A. Bagdasaryan, I. V. Yakushchenko, and V. M. Beresnev, Russ. Chem. Rev., 83, No. 11: 1027 (2014). Crossref
  9. В. М. Береснев, А. Д. Погребняк, Н. А. Азаренков, В. И. Фареник, Г. В. Кирик, PSE, 5, № 1–2: 4 (2007).
  10. P. K. Huang and J. W. Yeh, Surf. Coat. Technol., 203, No. 13: 1891 (2009). Crossref
  11. V. V. Uglov, V. M. Anishchik, S. V. Zlotski, and G. Abadias, Surf. Coat. Technol., 200, Nos. 22–23: 6389 (2006). Crossref
  12. A. Raveh, I. Zukerman, R. Shneck, R. Avni, and I. Fried, Surf. Coat. Technol., 201: 6136 (2007). Crossref
  13. S. Veprek and M. J. G. Veprek-Heijman, Surf. Coat. Technol., 202: 5063 (2008). Crossref
  14. А. Д. Погребняк, А. А. Гончаров, Металлофиз. новейшие технол., 38, № 9: 1145 (2016). Crossref
  15. О. А. Гончаров, Д. О. Білоус, А. М. Юнда, О. В. Хоменко, Є. В. Міроненко, Л. В. Васильєва, С. А. Гончарова, Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології, 20, 2: 385 (2022).
  16. B. Haddag, S. Atlati, M. Nouari, and M. Zenasni, Heat Mass Transfer, 51: 1355 (2015). Crossref
  17. B. Wang, Z. Liu, X. Hou, and J. Zhao, Materials (Basel, Switzerland), 11, No. 4: 461 (2018). Crossref
  18. W. Zhang, J. Weng, and K. Zhuang, Int. J. Adv. Manuf. Technol., 118: 2105 (2022). Crossref
  19. D. Ulutan and T. Özel, J. Mater. Processing Technol., 213: 2217 (2013). Crossref
  20. W. Grzesik, J. Rech, and K. Żak, Wear, 317, Nos. 1–2: 8 (2014). Crossref
  21. A. Goncharov, A. Yunda, E. Mironenko, D. Belous, and L. Vasilyeva, High Temp. Mater. Process., 22: 279 (2018). Crossref
  22. A. Goncharov, A. Yunda, E. Mironenko, L. Vasilyeva, and D. Belous, High Temp. Mater. Process., 24: 81 (2020). Crossref
  23. W. Grzesik, M. Bartoszuk, and P. Nieslony, J. Mater. Processing Technol., 164–165: 1204 (2005). Crossref
  24. I. V. Kragelsky, M. N. Dobychin, and V. S. Kombalov, Friction and Wear: Calculation Methods (Pergamon: Elsevier: 2013).
  25. Y. Guo, C. Saldana, W. D. Compton, and S. Chandrasekar, Acta Mater., 59, No. 11: 4538 (2011). Crossref
  26. S. Lee, J. Hwang, and M. R. Shankar, Metall. Mater. Trans. A, 37: 1633 (2006). Crossref
  27. T. Brown, C. Saldana, T. G. Murthy, J. B. Mann, Y. G. L. F. Allard, A. H. King, W. D. Compton, K. P. Trumble, and S. Chandrasekar, Acta Mater., 57, No. 18: 5491 (2009). Crossref
  28. C. Huang, T.G. Murthy, M.R. Shankar, R. M’Saoubi, and S. Chandrasekar, Scr. Mater., 58, No. 8: 663 (2008). Crossref
  29. L. A. Denguir, J. C. Outeiro, G. Fromentin, V. Vignal, and R. Besnard, Procedia CIRP, 46: 238 (2016). Crossref
  30. S. Melkote, W. Grzesik, J. Outeiro, J. Rech, and V. Schulze, CIRP Annals – Manufacturing Technology, 66, No. 2: 731 (2017). Crossref
  31. H. Mecking and U. F. Kocks, Acta Metall., 29, No. 11: 1865 (1981). Crossref
  32. N. Maharjan, W. Zhou, and N. Wu, Surf. Coat. Technol., 385: 125399 (2020). Crossref
  33. А. А. Гончаров, С. Н. Дуб, А. В. Агулов, В. В. Петухов, Сверхтвердые материалы, 6: 76 (2015).
  34. Г. Хакен, Синергетика (Москва: Мир: 1980). Crossref
  35. A. В. Хоменко, Д. С. Трощенко, Л. С. Метлов, П. Е. Трофименко, Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології, 15, № 2: 203 (2017).
  36. A. V. Khomenko and I. A. Lyashenko, J. Phys. Studies, 11, No. 3: 268 (2007). Crossref
  37. A. V. Khomenko and I. A. Lyashenko, Fluctuation and Noise Letters, 7, No. 2: 111 (2007). Crossref
  38. O. Mazur, K.-I. Tozaki, Y. Yoshimura, and L. Stefanovich, Physica A: Statistical Mechanics and Its Applications, 599: 127436 (2022). Crossref
  39. A. Khomenko, M. Khomenko, B. Persson, and K. Khomenko, Tribology Letters, 65, No. 2: 71 (2017). Crossref
  40. Б. М. Мордюк, О. О. Мікосянчик, Р. Г. Мнацаканов, Металлофиз. новейшие технол., 42, № 2: 175 (2020). Crossref

Ліцензія Creative Commons
Цю статтю ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons із зазначенням авторства — без похідних 4.0 Міжнародна
© 2000–2022 «Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України»