Перенос металла на поверхность карбида кремния при микроцарапании титана и циркония

Основной причиной плохой обрабатываемости шлифованием сплавов титана и циркония является высокая адгезионная активность металлов, составляющих основу сплава. Контактное взаимодействие титана и циркония с карбидом кремния рассмотрено при моделировании процесса шлифования микроцарапанием специально подготовленными кристаллами. Состояние поверхности и приповерхностного слоя карбида кремния и налипшего металла исследовано с помощью растрового электронного микроскопа Versa 3D с увеличением от 1 000 до 100 000 крат. Концентрация металла на поверхности кристалла определена методом локального микрорентгеноспектрального анализа. Рассмотрены особенности изнашивания карбида кремния на различных скоростях и глубинах микроцарапания. Показано, что при микроцарапании титана и циркония кристаллом из карбида кремния происходит интенсивное налипание металла на вершину кристалла. Средние концентрации металлов на поверхности площадки износа карбида кремния при скорости микроцарапания 35 м/с различаются незначительно. С повышением скорости до 60 м/с перенос титана и циркония на поверхность карбида кремния увеличивается, причем в большей степени возрастает перенос титана. Установлено, что основным видом изнашивания карбида кремния при микроцарапании титана и циркония является скалывание микрообъемов кристалла.

Литература

[1] Николаев А.И., Ларичкин Ф.Д., Герасимова Л.Г., Глущенко Ю.Г., Новосельцева В.Д., Маслова М.В., Николаева O.A. Титан и его соединения: ресурсы, технологии, рынки, перспективы. Апатиты, РАН, Кольский научный центр, ИХТРЭМС КНЦ РАН, Институт экономических проблем им. Г.П. Лузина, 2011. 152 с.

[2] Вернадский В.И. Аналитическая химия циркония и гафния. Москва, Наука, 1965. 241 с.

[3] Носенко В.А., Носенко С.В. Технология шлифования. Волгоград, ИУНЛ ВолгГТУ, 2011. 425 с.

[4] Макаров В.Ф. Современные методы высокоэффективной абразивной обработки жаропрочных сталей и сплавов. Санкт-Петербург, Лань, 2013. 329 с.

[5] Носенко В.А., Ларионов Н.Ф., Егоров Н.И., Волков М.П. Выбор характеристики абразивного инструмента и СОЖ для глубинного шлифования. Вестник машиностроения, 1989, № 5, с. 17–21.

[6] Салов П.М., Салов Д.П. Рациональное использование рабочей поверхности абразивных кругов. Чебоксары, Чебоксарский политехнический ин-т (филиал) МГОУ, 2010. 332 с.

[7] Саютин Г.И., Носенко В.А. Шлифование деталей из сплавов на основе титана. Москва, Машиностроение, 1987. 80 с.

[8] Саютин Г.И., Носенко В.А., Богомолов Н.И. Выбор инструмента и СОЖ при шлифовании титановых сплавов. СТИН, 1981, № 11, с. 15–17.

[9] Кремень З.И., Поповский Д.А., Юрьев В.Г. Шлифование титановых сплавов шлифовальными кругами на основе эльбора и алмаза. Вестник машиностроения, 2013, № 5, с. 66–69.

[10] Горелов В.А., Жуплов М.В., Фадин Д.М., Яковлев М.Г. Исследование сил резания в процессе шлифования титанового сплава ВТ3-1. Вестник МГТУ «Станкин», 2012, т. 1, № 1, с. 73–77.

[11] Никитин К.Н., Шлепов И.А., Блюхер Г.М., Климов А.А. Влияние различных способов механической обработки на коррозионное поведение циркониевых изделий. Вопросы атомной науки и техники. Сер. Материаловедение и новые материалы, 2012, № 1 (72), с. 54–59.

[12] Носенко В.А. Взаимодействие титана, циркония и гафния с карбидом кремния при шлифовании кругами с наполнителями. СТИН, 1997, № 4, с. 34–36.

[13] Носенко В.А., Носенко С.В. Попутное и встречное глубинное шлифование титанового сплава с периодической правкой круга. Вестник машиностроения, 2010, № 10, с. 66–71.

[14] Носенко С.В., Носенко В.А., Кременецкий Л.Л. Влияние правки абразивного инструмента на состояние рельефа обработанной поверхности титанового сплава при встречном глубинном шлифовании. Вестник машиностроения, 2014, № 7, с. 64–68.

[15] Худобин Л.В., Унянин А.Н. Минимизация засаливания шлифовальных кругов. Ульяновск, Ульяновский государственный технический университет, 2007. 299 с.

[16] Носенко В.А., Носенко С.В. Попутное и встречное глубинное шлифование титанового сплава с непрерывной правкой круга. Вестник машиностроения, 2010, № 11, с. 57–61.

[17] Носенко В.А., Носенко С.В., Авилов А.В., Бахмат В.И. Морфология поверхности корунда после микроцарапания титанового сплава [Электронный ресурс]. Машиностроение: сетевой электронный научный журнал, 2014, т. 2, № 3, с. 66–71.

[18] Носенко В.А., Носенко С.В., Авилов А.В., Бахмат В.И. Микрорентгеноспектральные исследования поверхности корунда после микроцарапания титана. Известия ВолгГТУ. Сер. Прогрессивные технологии в машиностроении, 2014, вып. 12, № 21 (148), с. 29–32.

[19] Самсонов Г.В., Прядко И.Ф., Прядко Л.Ф. Электронная локализация в твердом теле. Москва, Наука, 1976. 339 с.