Дослідження можливостей ефективного застосування для операцій доведення шліфпорошків з композиційних кубонітових компактів
Results of carrying out of a complex of research works by definition physicomechanical and morphological properties of the developed mixes and their initial conditions. Results of test in grinding circles of powders with a different parity of a standard micropowder SNB KM 40/28 and grinding micro...
Saved in:
| Published in: | Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения |
|---|---|
| Date: | 2009 |
| Main Authors: | , , , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України
2009
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/22704 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Дослідження можливостей ефективного застосування для операцій доведення шліфпорошків з композиційних кубонітових компактів / В.І. Лавріненко, Г.П. Богатирьова, Ю.І. Нікітін, Г.А. Петасюк, І.В. Лєщук, О.О. Пасічний, Б.В. Ситник, В.Г. Полторацький // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2009. — Вип. 12. — С. 524-528. — Бібліогр.: 3 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859461129228517376 |
|---|---|
| author | Лавріненко, В.І. Богатирьова, Г.П. Нікітін, Ю.І. Петасюк, Г.А. Лєщук, І.В. Пасічний, О.О. Ситник, Б.В. Полторацький, В.Г. |
| author_facet | Лавріненко, В.І. Богатирьова, Г.П. Нікітін, Ю.І. Петасюк, Г.А. Лєщук, І.В. Пасічний, О.О. Ситник, Б.В. Полторацький, В.Г. |
| citation_txt | Дослідження можливостей ефективного застосування для операцій доведення шліфпорошків з композиційних кубонітових компактів / В.І. Лавріненко, Г.П. Богатирьова, Ю.І. Нікітін, Г.А. Петасюк, І.В. Лєщук, О.О. Пасічний, Б.В. Ситник, В.Г. Полторацький // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2009. — Вип. 12. — С. 524-528. — Бібліогр.: 3 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения |
| description | Results of carrying out of a complex of research works by definition physicomechanical and
morphological properties of the developed mixes and their initial conditions. Results of test in
grinding circles of powders with a different parity of a standard micropowder SNB KM 40/28 and
grinding micropowder from composite CNB compact.
|
| first_indexed | 2025-11-24T03:13:36Z |
| format | Article |
| fulltext |
Выпуск 12. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
524
3. Шевченко А. Д., Шульженко А. А. Новый материал с высокой демпфирующей спо-
собностью// Физика и техника высоких давлений. – 1991. – 1 том. №3 – С. 26 –31
4. Крауткрамер Й., Крауткрамер Г. Ультразвуковой контроль материалов: справоч. изд.:
Пер. с нем. – М.: Металлургия, 1991. – 752 с.
5. Девин Л.Н., Осадчий А.А., Нимченко Т.В. К вопросу о возможности демпфирования
режущих пластин из ПСТМ //Породоразрушающий и металлообрабатывающий инст-
румент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. – К.:
ИСМ НАН Украины, 2008. – Вып. 11. – 481 с.
Надійшла 12.06.09 р.
УДК 621.921
В. І. Лавріненко, Г. П. Богатирьова, доктори технічних наук;
Ю. І. Нікітін, Г. А. Петасюк, І. В. Лєщук, О. О. Пасічний, кандидати технічних наук;
Б. В. Ситник, В. Г. Полторацький
Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України, м. Київ
ДОСЛІДЖЕННЯ МОЖЛИВОСТЕЙ ЕФЕКТИВНОГО ЗАСТОСУВАННЯ
ДЛЯ ОПЕРАЦІЙ ДОВЕДЕННЯ ШЛІФПОРОШКІВ З КОМПОЗИЦІЙНИХ
КУБОНІТОВИХ КОМПАКТІВ
Results of carrying out of a complex of research works by definition physicomechanical and
morphological properties of the developed mixes and their initial conditions. Results of test in
grinding circles of powders with a different parity of a standard micropowder SNB KM 40/28 and
grinding micropowder from composite CNB compact.
В ІНМ НАН України розроблено новий композиційний матеріал – карбонітрид бору-
П, який отримують компактуванням із мікропорошків кубоніту з розміром зерен до 3 мкм
фізико-хімічним синтезом. З отриманих компактів кубоніту методами вибіркового дроблен-
ня, ситової класифікації і сортуванням за формою зерен виготовляють шліфпорошки широ-
кого діапазону зернистості (500/400–50/40).
Мета цієї роботи – виконати комплекс науково-дослідних робіт з визначення фізико-
механічних та морфометричних властивостей виготовлених сумішей і їх вихідних складових,
а також випробувати у шліфувальних кругах порошки з різними співвідношеннями стандар-
тного мікропорошку кубоніту КМ 40/28 і шліфпорошків з композиційних кубонітових ком-
пактів.
Для проведення морфометричних характеристик мікропорошків кубоніту застосову-
вали прилад DiaInspect.OSM. За його допомогою визначали такі характеристики проекції
зерна: загальну площу і площу темної частини та їх співвідношення, периметри фактичного
та випуклого контурів, максимальну та мінімальну довжину, форм-фактор випуклого та фак-
тичного зображення, симетричність, коефіцієнт форми, нерівність та ін. (табл. 1). Проекції
абстрактного зерна показано на рис. 1. Наведені показники описують розміри зерен (Fmax,
Fmin, dс, dе), їх форму (Cr, Cconv, Fe, El) та топографію поверхні (Руд, Rg). Стабільність значень
DiaInspect-характеристик порошків та їх однорідність оцінювали за методиками наведеними
в [1; 2].
РАЗДЕЛ 3. ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ
И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ИНСТРУМЕНТЕ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ОТРАСЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
525
Таблиця 1. Морфометричні характеристики, визначені за допомогою DiaInspect.OSM та
розраховані (курсивом) від них, їх позначення.
Морфометрична характеристика Позначення
Мінімальна довжина, мкм Fmin
Максимальна довжина, мкм Fmax
Компактність (форм-фактор фактичного зображення) Cr
Випуклість (форм-фактор випуклого зображення) Cconv
Симетричність El
Коефіцієнт форми Fe
Негладкість зерен Rg
Загальна площа проекції, мкм2 At
Площа темної частини проекції, мкм2 Adr
Відносна кількість прозорої області (At-Adr)/ At
Периметр фактичного зображення, мкм pr
Периметр випуклого зображення, мкм pс
Відносний периметр, мкм-1 Pуд
Середній розмір зерна, мкм dс
Еквівалентний діаметр зерна, мкм dе
Крім того, за отриманими діагностичними даними розраховували зовнішню відносну
площину поверхні порошків розробленого в ІНМ НАН України екстраполяційно-
геометричним методом [3]. Цей метод базується на методології геометричних вимірювань.
Базою цього методу є 3D моделювання площі поверхні та об’єму зерен порошку. Характери-
стики мікропорошку КМ 40/28, як базового для операції доведення наведені в табл. 2, 3.
Під час досліджень були виготовлені шліфпорошки з різним співвідношенням
порошків КМ 40/28 та композиційних компактів К різної зернистості на основі КМ 3/2. Варі-
анти співвідношень порошків взяли такі:
1. КМ 40/28 (25%) + К 200/160 (75%)
2. КМ 40/28 (50%) + К 200/160 (50%)
3. КМ 40/28 (75%) + К 200/160 (25%)
4. КМ 40/28 (90%) + К 200/160 (10%)
5. КМ 40/28 (100%)
6. КМ 40/28 (75%) + К 315/250 (25%)
pc
pr
Fmin
Fmax
Аt
Рис. 1. Проекція абстрактного зерна: Аt – загальна площа; pc – периметр випуклого зобра-
ження; pr – периметр фактичного зображення, Fmax та Fmin – відповідно максимальна та
мінімальна довжина.
Выпуск 12. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
526
Таблиця 2. Середні значення та показники адекватності (однорідність та стабільність)
морфометричних характеристик мікропорошку КМ 40/28
Показники адекватності Морфометрична характери-
стика
Середнє
значення Стабільність Однорідність
Fmax 39,77 0,27898 0,6249
Fmin 28,05 0,29121 0,6232
Cr 1,33 0,62292 0,5946
El 1,41 0,37455 0,3126
Кф 1,29 0,47435 0,3823
Fe 1,43 0,42985 0,3527
Rg 1,05 0,84787 0,7668
dс, мкм 33,91 0,31085 0,6957
dе, мкм 31,57 0,31621 0,6849
At, мкм2 803,27 0,15794 0,5152
Ab, мкм 686,24 0,14381 0,5255
Pr 114,81 0,29209 0,6168
pс 108,49 0,30002 0,6554
Pуд 0,14 0,14153 0,4610
Fуд, м2/г 162,7495 – –
Таблиця 3. Розподіл середнього розміру зерен мікропорошку КМ 40/28 за розмірними
інтервалами, згідно з ДСТУ 3292-95.
Розмірні інтервали
Межі Середина
Відносна частка зерен (частота), %
3 5 4 0
5 7 6 0,05
7 10 8,50 0
10 14 12 0,05
14 20 17 0
20 28 24 11,36
28 40 34 76,34
40 60 50 11,96
60 80 70 0,25
80 100 90 0
Фізико-механічні характеристики вихідних складових та сумішей порошків стандарт-
ного кубоніту наведені в табл. 4, 5.
Таблиця 4. Фізико-механічні характеристики вихідних складових порошків
Насипна густина P,
г/см3
М
ар
ка
т
а
зе
рн
ис
ті
ст
ь
по
ро
ш
ку
М
іц
ні
ст
ь,
Н
А
бр
аз
ив
на
зд
ат
ні
ст
ь
за
ст
ал
лю
Ш
Х
15
, м
г
бе
з
ут
р.
з
ут
р.
П
ло
щ
а
пи
то
мо
ї
по
ве
рх
ні
,
м2 /г
К
ое
фі
ці
єн
т
те
ку
чо
ст
і К
Т
К
ое
фі
ці
єн
т
фо
рм
и
К 315/250 10,1 117,3 1,15 1,38 1,41 0,94 1,24
К 250/200 9.82 115,1 1,16 1,37 1,52 0,96 1,28
КМ 40/28 – 95,3 1,25 1,43 2,03 1,35 1,39
РАЗДЕЛ 3. ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ
И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ИНСТРУМЕНТЕ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ОТРАСЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
527
Таблиця 5. Фізико-механічні характеристики вихідних сумішей порошків
Насипна
густина,
Р г/см3
Марка та зернистість
порошків
М
іц
ні
ст
ь,
Н
А
бр
аз
ив
на
з
да
тн
іс
ть
п
о
ст
ал
і Ш
Х
15
, м
г
бе
з
ут
р.
з
ут
р.
П
ит
ом
а
по
ве
рх
ня
, м
2/
г
К
ое
фі
ці
єн
т
те
ку
чо
ст
і,
К
Т
К
ое
фі
ці
єн
т
фо
рм
и
КМ 40/28 (25 %)+ К 200/160 (75 %) 4,55 121,3 1,16 1,40 1,75 0,93 1,28
КМ 40/28 (50 %)+ К 200/160 (50 %) 4,75 132,1 1,17 1,41 1,82 0,95 1,29
КМ 40/28 (75 %)+ К 200/160 (25 %) 4,81 137,5 1,18 1,43 1,91 0,97 1,29
КМ 40/28 (90 %)+ К 200/160 (10 %) 5,01 145,8 1,20 1,45 1,99 1,01 1,30
КМ 40/28 (75 %)+ К 315/250 (25 %) 5,05 152,3 1,19 1,44 1,90 0,98 1,30
Iз сумішей, наведених в таблиці 5, а також із застосуванням вихідного мікропорошку
КМ 40/28 виготовили шліфувальні круги форми 12А2-45 розміром 1255332 на полімер-
ній зв’язці В2-08. Досліджували експлуатаційні характеристики таких кругів при доводоч-
ному шліфуванні швидкорізальної сталі Р6М5. При цьому застосовували продуктивність
доведення 50 мм3/хв, одночасно досліджували показники шліфування за типової продуктив-
ності 100 мм3/хв. Обробку виконували без охолодження. Оброблювану поверхню формували
так, щоб на останньому етапі протягом 3 хв відбувалося виходжування без поперечної подачі
на глибину. Результати випробувань наведені в табл. 6.
Таблица 6. Експлуатаційні показники шліфувальних кругів при доведенні сталі Р6М5
№
к
ру
гу
Характеристика робочого шару кругу
П
ро
ду
кт
ив
ні
ст
ь
об
ро
бк
и,
м
м3
/х
в
Еф
ек
ти
вн
а
по
ту
ж
ні
ст
ь
об
-
ро
бк
и,
к
В
т
В
ід
но
сн
і в
ит
ра
-
ти
К
Н
Б,
м
г/
г
Шорсткість
оброблюва-
ної поверхні,
Rа, мкм
100 0,40 395,8 0,23 1 КМ 40/28 (25%) + К 200/160 (75%)
В2-08–100% 50 0,25 312,7 0,32
100 0,47 894,6 0,22
2 КМ 40/28 (50%) + К 200/160 (50%)
В2-08–100% 50 0,35 175,0 0,09
100 0,50 227,9 0,17 3 КМ 40/28 (75%) + К 200/160 (25%)
В2-08–100% 50 0,15 96,6 0,11
100 0,48 221,5 0,21 4 КМ 40/28 (90%) + К 200/160 (10%)
В2-08–100% 50 0,10 101,4 0,10
100 0,45 324,4 0,18 5 КМ 40/28 (100%)
В2-08–100% 50 0,31 248,6 0,16
100 0,46 874,3 0,27 6 КМ 40/28 (75%) + К 315/250 (25%) В2-
08–100% 50 0,15 125,7 0,12
Результати аналізу даних табл. 6 свідчать про те, що при доводочному шліфуванні по-
казники шорсткості оброблюваної поверхні та показники зносостійкості шліфувальних кру-
гів мають певною мірою екстремальний характер. При цьому найменші значення показників
Выпуск 12. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
528
спостерігаються при вмісті компактів К 200/160 у робочому шарі 25 % (рис. 2). Слід зверну-
ти увагу на те, що в діапазоні концентрацій вмісту компактів 10–50 % шорсткість оброблю-
ваної поверхні майже однакова, а зношення кругу найменше при вмісті 25 %. При підвищен-
ні продуктивності шліфування за межі доводочного шліфування зношення кругів зростає
вдвічі, хоча загальна тенденція залишається. Разом з тим спостерігається інша, ніж при дово-
дочному шліфуванні, тенденція. Шорсткість оброблюваної поверхні монотонно підвищуєть-
ся із збільшенням вмісту К 200/160.
Рис. 2. Залежності відносних витрат КНБ та шорсткості
оброблюваної поверхні від вмісту в суміші складових компакту К 200/160
Значення ефективної потужності шліфування при обробці доведенням (50 мм3/хв) та
шліфуванням (100 мм3/хв) різняться: при доведенні потужність зменшується зі збільшенням
вмісту К 200/160 у суміші, а при шліфуванні, навпаки, підвищується.
При збільшенні зернистості компактів з К 200/160 до К 315/250 фактично лише ефек-
тивна потужність шліфування не змінюється, а інші показники змінюються істотно і не в
кращий бік для зернистості 315/250.
Таким чином, доходимо висновку, що: для доводочного шліфування ефективне засто-
сування зернистості компактів 200/160 при вмісті їх у суміші із стандартним порошком ку-
боніту КМ 40/28 до 25 %. Це сприяє підвищенню зносостійкості кругів майже у 2,5 раза по-
рівняно з кругами зі стандартними мікропорошками КМ 40/28, та майже в 1,5 раза зниженню
висотних показників шорсткості оброблюваної поверхні при доводочному шліфуванні.
Література
1. Новиков Н. В., Богатырева Г. П., Петасюк Г. А. К вопросу повышения информативно-
сти морфологических характеристик порошков из сверхтвердых материалов, опреде-
ляемых на видеокомпьютерных диагностических комплексах // Сверхтвердые матер –
2005.– № 3. – С. 73–85.
2. Методика определения показателей однородности порошков синтетического алмаза
на основе системно-критериального похода. Новиков Н. В., Богатырева Г. П., Ники-
тин Ю. И., Петасюк Г. А. // Інструмент. світ. – 2006.– № 3 (31).– С. 4–6.
3. Петасюк Г. А., Богатырева Г. П. Экстраполяционно-аналитический метод определе-
ния удельной поверхности порошков сверхтвердых материалов // Сверхтвердые мате-
риалы.– 2007.– № 6. – С. 65–66.
Надійшла 19.06.09
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-22704 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | XXXX-0065 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-11-24T03:13:36Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Лавріненко, В.І. Богатирьова, Г.П. Нікітін, Ю.І. Петасюк, Г.А. Лєщук, І.В. Пасічний, О.О. Ситник, Б.В. Полторацький, В.Г. 2011-06-27T21:37:54Z 2011-06-27T21:37:54Z 2009 Дослідження можливостей ефективного застосування для операцій доведення шліфпорошків з композиційних кубонітових компактів / В.І. Лавріненко, Г.П. Богатирьова, Ю.І. Нікітін, Г.А. Петасюк, І.В. Лєщук, О.О. Пасічний, Б.В. Ситник, В.Г. Полторацький // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2009. — Вип. 12. — С. 524-528. — Бібліогр.: 3 назв. — укр. XXXX-0065 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/22704 621.921 Results of carrying out of a complex of research works by definition physicomechanical and morphological properties of the developed mixes and their initial conditions. Results of test in grinding circles of powders with a different parity of a standard micropowder SNB KM 40/28 and grinding micropowder from composite CNB compact. uk Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности Дослідження можливостей ефективного застосування для операцій доведення шліфпорошків з композиційних кубонітових компактів Article published earlier |
| spellingShingle | Дослідження можливостей ефективного застосування для операцій доведення шліфпорошків з композиційних кубонітових компактів Лавріненко, В.І. Богатирьова, Г.П. Нікітін, Ю.І. Петасюк, Г.А. Лєщук, І.В. Пасічний, О.О. Ситник, Б.В. Полторацький, В.Г. Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности |
| title | Дослідження можливостей ефективного застосування для операцій доведення шліфпорошків з композиційних кубонітових компактів |
| title_full | Дослідження можливостей ефективного застосування для операцій доведення шліфпорошків з композиційних кубонітових компактів |
| title_fullStr | Дослідження можливостей ефективного застосування для операцій доведення шліфпорошків з композиційних кубонітових компактів |
| title_full_unstemmed | Дослідження можливостей ефективного застосування для операцій доведення шліфпорошків з композиційних кубонітових компактів |
| title_short | Дослідження можливостей ефективного застосування для операцій доведення шліфпорошків з композиційних кубонітових компактів |
| title_sort | дослідження можливостей ефективного застосування для операцій доведення шліфпорошків з композиційних кубонітових компактів |
| topic | Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности |
| topic_facet | Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/22704 |
| work_keys_str_mv | AT lavrínenkoví doslídžennâmožlivosteiefektivnogozastosuvannâdlâoperacíidovedennâšlífporoškívzkompozicíinihkubonítovihkompaktív AT bogatirʹovagp doslídžennâmožlivosteiefektivnogozastosuvannâdlâoperacíidovedennâšlífporoškívzkompozicíinihkubonítovihkompaktív AT níkítínûí doslídžennâmožlivosteiefektivnogozastosuvannâdlâoperacíidovedennâšlífporoškívzkompozicíinihkubonítovihkompaktív AT petasûkga doslídžennâmožlivosteiefektivnogozastosuvannâdlâoperacíidovedennâšlífporoškívzkompozicíinihkubonítovihkompaktív AT lêŝukív doslídžennâmožlivosteiefektivnogozastosuvannâdlâoperacíidovedennâšlífporoškívzkompozicíinihkubonítovihkompaktív AT pasíčniioo doslídžennâmožlivosteiefektivnogozastosuvannâdlâoperacíidovedennâšlífporoškívzkompozicíinihkubonítovihkompaktív AT sitnikbv doslídžennâmožlivosteiefektivnogozastosuvannâdlâoperacíidovedennâšlífporoškívzkompozicíinihkubonítovihkompaktív AT poltoracʹkiivg doslídžennâmožlivosteiefektivnogozastosuvannâdlâoperacíidovedennâšlífporoškívzkompozicíinihkubonítovihkompaktív |