Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Процессы механической обработки, станки и инструменты

Диссертационная работа:

Тимаков Алексей Сергеевич. Исследование влияния йодсодержащих СОТС на процессы резания металлов быстрорежущим инструментом : диссертация ... кандидата технических наук : 05.03.01 / Тимаков Алексей Сергеевич; [Место защиты: Рос. ун-т дружбы народов].- Москва, 2008.- 128 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/1060

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 5

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 11

1.1. Износ инструмента 11

1.2. Влияние СОТС на процесс лезвийной обработки 13

1.3. Механизм действия присадок высокого давления 16

1.3.1. Термодинамический анализ влияния галогенов на механическую обработку металлов 20

1.4. Термохимические реакции металлов с неорганическими компонентами СОЖ 25

1.5. Влияние йода на процессы трения и обработки металлов резанием 31

1.5.1. Физические и химические свойства йода 31

1.5.2. Применение йода в качестве трибоактивного покрытия.. 33

1.5.3. Применение йода в смазочных композициях 37

1.5.4. Механизм действия йода в СОТС 41

1.6. Негативные факторы при использовании СОТС 46

Выводы по литературному обзору и постановка задач исследования 49

ГЛАВА 2. ИЗУЧЕНИЕ СМАЗОЧНОЙ СПОСОБНОСТИ ИОДСОДЕРЖАЩИХ СОТС В ПРОЦЕССАХ ФРИКЦИОННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МЕТАЛЛОВ 51

2.1. Материалы и общая методика исследований 51

2.2. Описание работы минитрибометра 53

2.3. Методика определения эффективности йодсодержащих СОТС в процессах фрикционного взаимодействия металлов 55

2.4. Проведение эксперимента по определению коэффициента трения 58

2.5. Исследование коэффициента трения 59

Выводы по главе 3 63

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ И СТОЙКОСТИ ИНСТРУМЕНТА 65

3.1. Материалы и методы определения характеристик процесса резания и стойкости инструмента 65

3.2. Результаты эксперимента по определению стойкости 70

3.3. Исследования шероховатости поверхности 78

3.4. Исследование усадки стружки при резании 80

3.5. Измерение температуры резания при применении йодсодержащих СОТС 83

Выводы по главе 3 89

ГЛАВА 4. ОБЪЯСНЕНИЕ МЕХАНИЗМА ДЕЙСТВИЯ ЙОДСОДЕРЖАЩИХ СОТС НА ОСНОВЕ ФИЗИКО- ХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ КОНТАКТНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПОСЛЕ ОБРАБОТКИ 91

4.1. Микродиффракционные исследования вторичных структур, полученных при резании нержавеющей стали 12Х18Н10Т и титана ВТ5-1 91

4.2. Исследования глубины деформирования поверхностного слоя после обработки 97

4.3. Исследования зон вторичных деформаций, полученных при резании нержавеющей стали 12Х18Н10Тистали45 101

4.4. Механизм действия йодсодержащих СОТС при резании и трении металлов 105

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ 111

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 112

Приложения 121 

Введение к работе:

Актуальность работы. В современном машиностроении самую большую долю обработки занимают металлы и их сплавы. К деталям машин предъявляются все более и более жесткие требования по прочности, твердости, износостойкости, поэтому растет число новых труднообрабатываемых сплавов. Трудность в обработке сплавов на основе титана, молибдена, нержавеющих сталей состоит в повышенном износе обрабатывающего инструмента, малых скоростях обработки, и как следствие низком качестве поверхности. Хорошо известна эффективность СОТС в состав которых входят присадки высокого давления, в первую очередь хлор, фтор, бром, сера, но их использование ограничено, так как они оказывают вредное влияние на человека. Из всего ряда галогенов больший интерес представляют хлор и йод. Первый достаточно хорошо изучен и широко применяется в разработке и производстве СОТС, но зачастую эффективность смазочных композиций с хлором, возрастает вместе с вредностью, поэтому альтернативой ему может быть йод, механизм действия которого представляет большой научный интерес.

Цель работы: Исследование влияния йодсодержащих СОТС на процессы лезвийной обработки металлов быстрорежущим инструментом.

Методы исследования. Работа выполнена на основе фундаментальных положений теории резания металлов, законов физики и химии с применением методов математической обработки экспериментальных данных. Изучение механизмов действия СОТС на процессы контактного взаимодействия и трибологическое состояние зоны контакта в процессах лезвийной обработки металлов осуществлялось на основе современных методов электронной и металлографической микроскопии, компьютерной обработки результатов.

Научная новизна работы:

  1. Установлено положительное влияние присадок йода в СОТС на масляной основе, на характеристики процессов резания и фрикционного взаимодействия за счет образования на контактных поверхностях титановых сплавов и нержавеющих сталей смазочных пленок;

  2. Определена эффективная концентрация йодсодержащих присадок в масляных СОТС, составляющая 0,005-0,1 масс.%. Превышение предельной концентрации ведет к ускоренному коррозионному (химико-окислительному) износу инструмента, концентрация ниже 0,005 масс.% не оказывает влияния на эффективность масляных СОТС.

  3. Выявлен трехстадийный механизм образования смазочных слоев йодсодержащих СОТС с образованием химических комплексных соединений йода с элементами обрабатываемого материала. Установлена прямая зависимость эффективность йодсодержащих СОТС от равенства энтальпии

образования йодидов титана и железа и свободной поверхностной энергии этих металлов.

Практическая ценность работы:

Полученные результаты теоретических и экспериментальных исследований позволили:

  1. Определить оптимальные концентрации присадок йода для повышения стойкость быстрорежущего инструмента при наружном точении, уменьшении коэффициента трения в паре инструмент - заготовка и снижении шероховатости обработанной поверхности титанового сплава ВТ5-1, сплава 12Х18Н10Т и стали 45;

  2. Получить технологию и рекомендации по использованию присадок йода в составах СОТС со свойствами оптимально подходящими для обработки титановых сплавов, нержавеющих сталей.

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

Рекомендации по использованию результатов работы переданы на государственное предприятие завод " ИВХИМПРОМ "

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на научной конференции «Научно-исследовательская деятельность в классическом университете» (Иваново, 2007), научных конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодая наука в классическом университете» (Иваново, 2007 и 2008), межвузовских семинарах «Физика, химия и механика трибосистем» (Иваново 2006,2007,2008),

Публикации. Основные теоретические положения и результаты исследований опубликованы в 5 статьях и 2 тезисах докладов.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 4 глав, общих выводов, списка использованной литературы (129 источников) и приложений, содержит 128 страниц печатного текста, 13 таблиц, 40 рисунков и фотографий.

Подобные работы
Шашин Андрей Дмитриевич
Исследование влияния СОЖ на процесс взаимодействия инструмента и заготовки при обработке металлов резанием
Арфауи Амор Бен Салах
Исследование влияния параметров режима резания и режущего инструмента с учетом интенсивности напряженно-деформированного состояния в зоне стружкообразования на устойчивость процесса резания
Мигранов Марс Шарифуллович
Повышение износостойкости инструментов на основе прогнозирования процессов адаптации поверхностей трения при резании металлов
Адиков Сергей Геннадьевич
Исследование влияния тангенциальных ультразвуковых колебаний инструмента на эффективность процесса механической обработки древесины
Симонян Миша Мамиконович
Исследование влияния силы резания и характера её изменения при врезании на работоспособность инструмента при прерывистом резании
Алейникова Маргарита Анатольевна
Повышение эффективности процесса плоского шлифования на основе увеличения скорости резания и анализа влияния динамических факторов
Улитина Анна Вячеславовна
Моделирование процесса формирования шероховатости при обработке металлов резанием
Вахид Хусейн
Разработка и исследование инструментов с композиционными покрытиями, предназначенных для комплексной автоматизации
Артамонов Евгений Владимирович
Повышение работоспособности сборных режущих инструментов на основе исследования напряженно-деформированного состояния и прочности сменных твердосплавных пластин
Трофимова Татьяна Владимировна
Исследование и разработка технологии изготовления высокоэффективного абразивного инструмента на бакелитовой связке

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net