Издательство
Каталог
Авторам
Рекламодателям
КонтактыВНИМАНИЕ!
Новый адрес редакций журналов Колодезный пер., 2 А.
ООО «Издательство «Инновационное машиностроение»
- КНИГИ Прайс-лист
- ЖУРНАЛЫ Прайс-лист
Книги и журналы, просмотренные ранее
Статьи автора
К последнему номеру журналаВсе статьи автора в журнале: Блюменштейн В.Ю.
- Методика разработки комбинированных упрочняющих технологических процессовСombined hardening technological processes development methodologyАвторы статьиAuthorsПантелеенко Ф.И.Panteleenko F.I.Оковитый В.А.Okovity V.A.Девойно О.Г.Devoino O.G.Пантелеенко А.Ф.Panteleenko A.F.Шевцов А.И.Shevtsov A.I.Блюменштейн В.Ю.Blumenstein V.Y.
Методика разработки комбинированных упрочняющих технологических процессов
Предложена методика разработки комбинированных упрочняющих технологических процессов на примере плазменного напыления с последующей высокоэнергетической обработкой. Это позволяет сформировать требуемые структуру и эксплуатационные свойства покрытия.
Ключевые слова
упрочнение, восстановление, комбинированный технологический процесс, плазменное напыление, высокоэнергетическая обработка (плазменная, лазерная), износостойкое покрытие, наклеп, композиционные порошки
Сombined hardening technological processes development methodology
The method of designing of combined hardening technological processes on illustration of plasma-spraying with further high-energy handling is introduced. It’s shown that on all stages including character and obtaining of material, its application and final polishing the specific tasks are solved. As a result it allows to shape required structure and running ability of coating.
Keywords
hardening, recovery, combined technological process, plasma deposition, high-energetical treatment (plasma, laser), wear-resistant coating, cold-hardening, composition powders
- Влияние истории нагружения на трансформацию программ нагружения в процессах механической обработкиLoading history influence upon transformation of loading programs at the processes of machiningАвторы статьиAuthorsБлюменштейн В.Ю.Blumenstein V.Y.Кречетов А.А.Krechetov A.A.Петренко К.П.Petrenko K.P.
Влияние истории нагружения на трансформацию программ нагружения в процессах механической обработки
Приведено описание функционала наследственного типа, позволяющего оценивать трансформацию программ нагружения под влиянием истории нагружения, что позволяет корректно оценивать значения степени деформации сдвига и показателя напряженного состояния в ключевых точках программы нагружения.
Ключевые слова
программа нагружения, история нагружения, степень деформации сдвига, показатель напряженного состояния, функционал наследственного типа.
Loading history influence upon transformation of loading programs at the processes of machining
Description of inheritance type functional is offered, which allows to evaluate loading programs transformation under the effect of loading history. Such description affords an opportunity to calculate shear deformation rate and stressed state index in the key-points of loading program accurately.
Keywords
loading program, loading history, shear deformation rate, stressed state index, inheritance type functional.
- Математическое моделирование влияния управляющих технологических факторов процесса МДО на толщину и коррозионную стойкость тонких покрытийThe mathematical modelling of the influence of the technological factors of the Micro-arc coating process to the thickness and corrosion resistance of the thin coatingАвторы статьиAuthorsБлюменштейн В.Ю.Blumenstein V.Y.Павлуша А.С.Pavlysha A.S.Логов А.Б.Logov A.B.Земскова Е.П.Zemskova E.P.
Математическое моделирование влияния управляющих технологических факторов процесса МДО на толщину и коррозионную стойкость тонких покрытий
Приведена методика моделирования коррозионной стойкости и толщины тонких МДО-покрытий методом энтропийного анализа. Получен комплекс математических моделей, позволяющих определить влияние управляющих технологических факторов на коррозионную стойкость и толщину МДО-покрытий.
Ключевые слова
микродуговое оксидирование, управляющие технологические факторы, энтропийные модели, коррозионная стойкость, толщина.
The mathematical modelling of the influence of the technological factors of the Micro-arc coating process to the thickness and corrosion resistance of the thin coating
The technique of modeling corrosion resistance and thickness of thin coating obtained by a microarch oxidation method (MOM) has been introduced due to an entropy analysis method. The complex of mathematical models has been obtained that allows to determine the influence of regulating technology factors on the corrosion resistance and thickness of the MOM-coating.
Keywords
microarch oxidation, regulating technology factors, entropy models, corrosion resistance, thickness.
- Расчетно-аналитическая модель механического состояния поверхностного слоя упрочненной детали на стадии циклического нагружения после обработки размерным совмещенным обкатываниемThe rated - analytical model of a mechanical condition of surface layer of the hardened part at the stage of cyclical loading after dimensional joint running-in processingАвторы статьиAuthorsБлюменштейн В.Ю.Blumenstein V.Y.Махалов М.С.Mahalov M.S.
Расчетно-аналитическая модель механического состояния поверхностного слоя упрочненной детали на стадии циклического нагружения после обработки размерным совмещенным обкатыванием
Приведены методика и результаты моделирования трансформации состояния поверхностного слоя упрочненной размерным совмещенным обкатыванием детали при эксплуатационном усталостном нагружении. Трансформация состояния поверхностного слоя рассматривается как единый непрерывный процесс, охватывающий все стадии жизненного цикла детали. Приведены результаты расчетов циклической долговечности и параметров механического состояния поверхностного слоя.
Ключевые слова
поверхностный слой, остаточные напряжения, упрочняющая обработка, размерное совмещенное обкатывание, жизненный цикл, долговечность
The rated - analytical model of a mechanical condition of surface layer of the hardened part at the stage of cyclical loading after dimensional joint running-in processing
The technique and results of simulation of transformation of a condition of surface layer hardened dimensional joint running-in (DJR) of a part at operational fatigue loading is proved as being topical. The transformation of a condition of surface layer is esteemed as unified continuous process encompassing all stages of a life cycle of a part. The calculation results of a cycle life and parameters of a mechanical condition of surface layer is shown.
Keywords
surface layer, residual stresses, hardening processing, dimensional joint running-in, life cycle, durability.
- Наследственные взаимосвязи механического состояния поверхностного слоя на стадии циклической долговечности с режимами упрочняющей обработки размерным совмещенным обкатываниемInheritable intercouplings of a mechanical condition of surface layer at the stage of a cycle life with modes of dimensional joint running-in hardening processingАвторы статьиAuthorsБлюменштейн В.Ю.Blumenstein V.Y.Махалов М.С.Mahalov M.S.
Наследственные взаимосвязи механического состояния поверхностного слоя на стадии циклической долговечности с режимами упрочняющей обработки размерным совмещенным обкатыванием
Рассмотрены вопросы технологического обеспечения качества поверхностного слоя и долговечности упрочненных размерным совмещенным обкатыванием деталей машин при эксплуатационном циклическом нагружении. Получены наследственные взаимосвязи накопленных на стадии циклической долговечности параметров механического состояния поверхностного слоя с режимами упрочняющей обработки размерным совмещенным обкатыванием.
Ключевые слова
поверхностный слой, остаточные напряжения, упрочняющая обработка, размерное совмещенное обкатывание, жизненный цикл, циклическая долговечность, механическое состояние
Inheritable intercouplings of a mechanical condition of surface layer at the stage of a cycle life with modes of dimensional joint running-in hardening processing
The problems of technological maintenance of a condition of surface layer and durability of dimensional joint running-in (DJR) hardened parts of machines are reviewed at operational cyclical loading. The inheritable intercouplings stored at the stage of a cycle life of parameters of a mechanical condition of surface layer with modes of dimensional joint running-in hardening processing are obtained.
Keywords
surface layer, residual stresses, hardening processing, dimensional joint running-in, life cycle, сycle durability, mechanical condition.
- Функциональная модель технологического обеспечения коррозионной стойкости тонких покрытий на основе применения метода микродугового оксидированияFunctional model of technological securing of corrosion stability of thin coatings on basis of micro-arc oxidation methodАвторы статьиAuthorsБлюменштейн В.Ю.Blumenstein V.Y.Земскова Е.П.Zemskova E.P.
Функциональная модель технологического обеспечения коррозионной стойкости тонких покрытий на основе применения метода микродугового оксидирования
Проведено обобщение, систематизация и структурирование представлений о технологическом обеспечении коррозионной стойкости тонких МДО-покрытий. Установлены взаимосвязи параметров качества тонких покрытий и закономерностей коррозионного разрушения с управляющими технологическими факторами процесса микродугового оксидирования. Разработана функциональная модель технологического обеспечения коррозионной стойкости тонких покрытий на основе применения метода микродугового оксидирования.
Ключевые слова
функциональная модель, коррозионная стойкость, микродуговое оксидирование, тонкие МДО-покрытия.
Functional model of technological securing of corrosion stability of thin coatings on basis of micro-arc oxidation method
Generalisation, systematization and structurization of overviews about technological providing of the corrosion resistance were made. Interrelations between parameters of quality of thin coatings, regularities of the corrosion destruction and the managing technological factors of the microarc oxidation were found. The functional model of the technological providing of the corrosion resistance of the thin coatings on the basis of application of the microarc oxidation was developed.
Keywords
functional model, corrosion resistance, microarc oxidation, thin MDO-coatings.
- Расчет циклической долговечности упрочненных деталей машин по сигналам акустической эмиссииComputation of the strengthened machine components’ cyclic durability based on signals of acoustical emissionАвторы статьиAuthorsБлюменштейн В.Ю.Blumenstein V.Y.Кречетов А.А.Krechetov A.A.Мирошин И.В.Miroshin I.V.
Расчет циклической долговечности упрочненных деталей машин по сигналам акустической эмиссии
Предложено использовать сигналы акустической эмиссии для расчета наследуемых феноменологических параметров качества поверхностного слоя. Разработана методика и программная система, позволяющая по сигналам акустической эмиссии, регистрируемым в процессе упрочняющей обработки ППД, прогнозировать циклическую долговечность деталей при эксплуатации.
Ключевые слова
акустическая эмиссия, циклическая долговечность, Технологическое наследование, упрочнение, поверхностное пластическое деформирование.
Computation of the strengthened machine components’ cyclic durability based on signals of acoustical emission
Signals of acoustical emission are applied to compute heritable phenomenological parameters of the surface layer quality. The technique and the program system have been developed. Based on acoustical emission signals recorded during the strengthening treatment by surface plastic deformation the program system allows to forecast the cycle life of the operated machine components.
Keywords
acoustical emission, cyclic durability, technological inheritance, strengthening, surface plastic deformation.
- Исследование накопления деформаций и исчерпания запаса пластичности упрочненного металла при эксплуатационном усталостном нагружении с использованием метода акустической структуроскопииАвторы статьиAuthorsБлюменштейн В.Ю.Blumenstein V.Y.Кречетов А.А.Krechetov A.A.
Исследование накопления деформаций и исчерпания запаса пластичности упрочненного металла при эксплуатационном усталостном нагружении с использованием метода акустической структуроскопии
Для измерения накопленных значений деформации и степени исчерпания запаса пластичности металла в процессе усталостного нагружения предложено использовать метод акустической структуроскопии. В результате установлены закономерности трансформации механического состояния поверхностного слоя упрочненных деталей машин на стадии циклической долговечности.
Ключевые слова
Keywords
- Исследование коррозионной стойкости МДО-покрытийResearch into corrosion resistance of microarch oxidation coatingАвторы статьиAuthorsБлюменштейн В.Ю.Blumenstein V.Y.Земскова Е.П.Zemskova E.P.
Исследование коррозионной стойкости МДО-покрытий
Приведены результаты экспериментальных исследований коррозионной стойкости покрытий, полученных микродуговым оксидированием. Показано, что использование традиционных методов статического анализа не позволяет выявить стабильные закономерности процесса. Для интерпретации эмпирических данных необходимо применить метод энтропийного анализа, позволяющий оценивать комплексное влияние факторов, имеющих различные размерность и физический смысл.
Ключевые слова
Research into corrosion resistance of microarch oxidation coating
Keywords
- Информационная поддержка жизненного цикла упрочненных ППД деталей машин. Программы нагружения поверхностного слоя на стадиях резания и поверхностного пластического деформированияАвторы статьиAuthorsБлюменштейн В.Ю.Blumenstein V.Y.
Информационная поддержка жизненного цикла упрочненных ППД деталей машин. Программы нагружения поверхностного слоя на стадиях резания и поверхностного пластического деформирования
В рамках теории технологического наследования рассмотрено аналитическое описание программ нагружения поверхностного слоя при обработке резанием и поверхностным пластическим деформированием. Показано, что программы нагружения описывают физические закономерности формирования и трансформации поверхностного слоя деталей машин.
Ключевые слова
Keywords
- Исследование накопления деформаций и исчерпания запаса пластичности при ППД с использованием ультразвукового контроляАвторы статьиAuthorsБлюменштейн В.Ю.Blumenstein V.Y.Кречетов А.А.Krechetov A.A.
Исследование накопления деформаций и исчерпания запаса пластичности при ППД с использованием ультразвукового контроля
Приведены результаты исследования формирования механического состояния поверхностного слоя деталей машин при обработке поверхностным пластическим деформированием с учетом технологического наследования. Показано, что накопление деформаций и исчерпание запаса пластичности металла коррелирует с параметрами ультразвуковых сигналов.
Ключевые слова
Keywords
- Повышение контактной долговечности подшипников качения на основе учета технологической наследственности и применения смазочных материалов с наноструктурными алмазамиImproving the contact fatigue life of roller bearings in the context of technological inheritance and the application of nanostructured diamond lubricantsАвторы статьиAuthorsБлюменштейн В.Ю.Blumenstein V.Y.Образцов Л.Н.Obraztsov L.N.Образцова И.И.Obraztsova I.I.
Повышение контактной долговечности подшипников качения на основе учета технологической наследственности и применения смазочных материалов с наноструктурными алмазами
Показана роль технологической наследственности в обеспечении контактной долговечности подшипников качения. Проведены исследования и установлено, что добавление наноалмазов в базовую смазку подшипников качения уменьшает шероховатость дорожек качения подшипников на 30 %, количество дефектов – на 40 %.
Ключевые слова
подшипник качения, контактная долговечность, технологическое наследование, наноструктурные материалы, наноалмазы
Improving the contact fatigue life of roller bearings in the context of technological inheritance and the application of nanostructured diamond lubricants
The role of technological inheritance in the contact fatigue life of roller bearings is demonstrated. The investigations have been made and we have determined that adding nanodiamonds to the base lubricant used for roller bearings reduces the bearing races roughness by 30 % and the number of flaws by 40 %.
Keywords
roller bearings, contact fatigue life, technological inheritance, nanostructured materials, nanodiamonds.
- Структурные модели технологического наследованияStructural models of technological inheritanceАвторы статьиAuthorsБлюменштейн В.Ю.Blumenstein V.Y.
Структурные модели технологического наследования
Разработана концепция технологического наследования состояния поверхностного слоя в единых физических терминах и категориях механики деформирования. Представлены структурные модели в категориях функций, процессов и состояний поверхностного слоя на стадиях механической обработки резанием, поверхностного пластического деформирования и эксплуатации деталей
Ключевые слова
структурная модель, механика технологического наследования, поверхностный слой, поверхностное пластическое деформирование, пластичность
Structural models of technological inheritance
The conceptual foundation of the technological inheritance of surface coating condition in terms of physics, stress and strain is developed. The structural models in the context of functions, processes and conditions of the surface coating at the stages ofcutting, surface plastic deformation and running machine parts are presented.
Keywords
structural model, technological inheritance mechanics, surface coating, surface plastic deformation, plasticity
- Современные конкурентоспособные технологии отделочно-упрочняющей обработки поверхностным пластическим деформированиемState-of-the-art competitive technologies of finishing and strengthening treatment with surface plastic deformationАвторы статьиAuthorsБлюменштейн В.Ю.Blumenstein V.Y.Кречетов А.А.Krechetov A.A.Махалов М.С.Mahalov M.S.
Современные конкурентоспособные технологии отделочно-упрочняющей обработки поверхностным пластическим деформированием
Представлен анализ особенностей статических методов, показаны актуальные научные и практические задачи в области отделочно-упрочняющей обработки поверхностным пластическим деформированием. Показано, каким образом эти и другие задачи решаются при создании патентов
Ключевые слова
поверхностный слой, отделочно-упрочняющая обработка, поверхностное пластическое деформирование, современные конкурентоспособные технологии, упрочняющая обработка, механическое состояние
State-of-the-art competitive technologies of finishing and strengthening treatment with surface plastic deformation
The article produces the analysis of the static methods details and investigates the problems of scientific and practical importance in the finishing and strengthening treatment with surface plastic deformation. The ways to solve these and other such problems in the creation ofintellectual property items are shown
Keywords
surface layer, finishing and strengthening treatment, surface plastic deformation, state-of-the-art competitive technologies, hardening processing, mechanical condition
- Расчетная модель остаточных напряжений упрочненного поверхностного слоя после обработки поверхностным пластическим деформированиемThe residual stress computational model of surface plastic deformation hardened surface layerАвторы статьиAuthorsМахалов М.С.Mahalov M.S.Блюменштейн В.Ю.Blumenstein V.Y.
Расчетная модель остаточных напряжений упрочненного поверхностного слоя после обработки поверхностным пластическим деформированием
Представлена расчетная модель остаточных напряжений поверхностного слоя при упрочняющей обработке поверхностным пластическим деформированием (ППД). Приведены результаты моделирования остаточных напряжений с использованием метода конечных элементов. Рассмотрены особенности распределения остаточных напряжений обработанной ППД детали по глубине упрочненного поверхностного слоя. Выявлены основные взаимосвязи компонент остаточных напряжений с режимами обработки ППД. Проведено сопоставление полученных результатов с результатами работ других авторов
Ключевые слова
поверхностный слой, остаточные напряжения, упрочняющая обработка, поверхностное пластическое деформирование (ППД), жизненный цикл, долговечность
The residual stress computational model of surface plastic deformation hardened surface layer
The residual stress computational model of surface plastic deformation (SPD) hardened surface layer is proved as being topical. The residual stress simulation results with finite element analyze usage are adduced. The residual stress hardened surface layer depth distribution features of SPD treated part are reviewed. The residual stress component basic interrelations with SPD processing routines are revealed. The confrontation of the obtained results to results of activities of other writers is conducted
Keywords
surface layer, residual stresses, hardening processing, surface plastic deformation (SPD), life cycle, durability
- Исследование влияния технологических факторов процесса поверхностного пластического деформирования сложнопрофильным инструментом на качество поверхностного слояStudy on effect of technological factors of surface plastic deformation process by complex-profile tool on quality of surface layerАвторы статьиAuthorsБлюменштейн В.Ю.Blumenstein V.Y.Митрофанова К.С.Mitrofanova K.S.blumenstein.vu@gmail.comblumenstein.vu@gmail.com
Исследование влияния технологических факторов процесса поверхностного пластического деформирования сложнопрофильным инструментом на качество поверхностного слоя
УДК 621.787
Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований металла поверхностного слоя образцов из стали 45 после поверхностного пластического деформирования мультирадиусным роликом (МР-ролик). Методика исследований включала в себя конечно-элементное моделирование, измерение микротвердости, металлографические исследования структуры образца. Анализ результатов показал, что обработка МР-роликом приводит к существенным структурным изменениям, в том числе к увеличению микротвердости и глубины упрочненного слоя (264...360 HV). Предварительные результаты металлографических исследований свидетельствуют о наличии в поверхностном слое наноразмерных зерен.
Ключевые слова
поверхностное пластическое деформирование, мультирадиусный ролик, конечноэлементное моделирование, напряженно-деформированное состояние, упрочнение, наноразмерная структура
Study on effect of technological factors of surface plastic deformation process by complex-profile tool on quality of surface layer
The results of theoretical and experimental studies of the surface layer metal of samples from steel 45 after surface plastic deformation by multiradius roller (MR-roller). The research technique included: finite element modeling, microhardness measurement, metallographic studies of the sample structure. Analysis of the results showed that MR-roller treatment leads to significant structural changes, including increase in the microhardness and depth of the hardened layer (264...360 HV). Preliminary results of metallographic studies showed the presence of nanoscale grains in the surface layer.
Keywords
surface plastic deformation, multiradius roller, finite element modeling, stress-strain state, hardening, nanoscale structure
- Особенности напряженно-деформированного состояния металла поверхностного слоя при свободном ортогональном резанииFeatures of stress-strain state of surface layer metal during free orthogonal cuttingАвторы статьиAuthorsКречетов А.А.Krechetov A.A.Блюменштейн В.Ю.Blumenstein V.Y.Петренко К.П.Petrenko K.P.blumenstein@rambler.rublumenstein@rambler.ru
Особенности напряженно-деформированного состояния металла поверхностного слоя при свободном ортогональном резании
УДК 621.787:621.91
DOI: 10.36652/1813-1336-2020-16-11-498-503
Приведены методика и результаты исследований формирования параметров механического состояния поверхностного слоя при свободном ортогональном резании. Получено распределение компонент тензора напряжений, скоростей деформаций и интегральных показателей механического состояния вдоль линий тока. Установлено, что формирование параметров механического состояния при резании и ППД подчиняется общим закономерностям.
Ключевые слова
ортогональное резание, технологическое наследование, напряженно-деформированное состояние, очаг деформации, программа нагружения
Features of stress-strain state of surface layer metal during free orthogonal cutting
The technique and research results on creation of surface layer mechanical conditions parameters at free orthogonal cutting are presented. Stress tensor, strain rate tensor and general mechanical condition factors distribution along flow lines are obtained. It is demonstrated, that creation of surface layer mechanical condition parameters at metal cutting and surface plastic deformation methods obey common patterns. Experimental research results confirmed the validity of proposed analytical models for loading programs at metal cutting.
Keywords
orthogonal cutting, technological inheritance, stress-strain state, deformation zone, loading program
- Рентгеноструктурные исследования поверхностного слояX-ray structural studies of the surface layer of pure iron after rolling with a multiradius rollerАвторы статьиAuthorsБлюменштейн В.Ю.Blumenstein V.Y.Митрофанова К.С.Mitrofanova K.S.blumenstein.vu@gmail.comblumenstein.vu@gmail.com
Рентгеноструктурные исследования поверхностного слоя
УДК 621.787
DOI: 10.36652/1813-1336-2022-18-3-110-115
Методом рентгеноструктурного анализа исследованы параметры качества поверхностного слоя образцов из Армко-железа, формируемые при отделочно-упрочняющей обработке путем поверхностного пластического деформирования мультирадиусным роликом. Описаны ход и результаты экспериментов, позволяющих наблюдать влияние обработки мультирадиусным роликом на напряжения в структуре упрочненного поверхностного слоя. Установлена зависимость микродисторсии кристаллической решетки от усилия, с которым производится обработка поверхности. Приведены результаты рентгеноструктурного анализа, атомно-силовой и оптической микроскопии. Предложено направление дальнейшего научного развития исследуемой темы.
Ключевые слова
поверхностное пластическое деформирование, мультирадиусный ролик, Армко-железо, рентгеноструктурный анализ, структурное состояние, измельчение структуры
X-ray structural studies of the surface layer of pure iron after rolling with a multiradius roller
The quality parameters of the surface layer of armco-iron samples, formed during finishing-hardening treatment by surface plastic deformation with a multi-radius roller, have been investigated by X-ray diffraction analysis. The course and results of experiments that allow observing the effect of treatment with a multi-radius roller on stresses in the structure of the hardened surface layer are described. The dependence of the microdistortion of the crystal lattice on the force with which the surface is processed has been established. The results of X-ray structural analysis, atomic force and optical microscopy are presented. The direction of further scientific development of the topic under study is proposed.
Keywords
surface plastic deformation (SPD), multiradius roller (MR-roller), pure-iron, X-ray diffraction analysis, structural state, structure modification
- Особенности структурно-фазового состояния поверхностного слоя образцов из стали 45 после обкатывания мультирадиусным роликомFeatures of the structural and phase state of the surface layer of 45 steel samples after rolling by a multiradius rollerАвторы статьиAuthorsБлюменштейн В.Ю.Blumenstein V.Y.Митрофанова К.С.Mitrofanova K.S.blumenstein.vu@gmail.comblumenstein.vu@gmail.com
Особенности структурно-фазового состояния поверхностного слоя образцов из стали 45 после обкатывания мультирадиусным роликом
УДК 621.787
DOI: 10.36652/1813-1336-2022-18-4-170-175
Представлено исследование структурно-фазового состояния поверхностного слоя образцов из стали 45 после поверхностного пластического деформирования мультирадиусным роликом. Использованы методы оптической и атомно-силовой микроскопии, а также рентгеноструктурный анализ, которые позволили всесторонне исследовать образцы в их исходном состоянии и после пластического деформирования. Применение данных методик позволило определить параметры структуры стали 45: размеры зерен и субзерен, их однородность, тонкую структуру обработанной поверхности, расположение и размеры интенсивно деформированного слоя, образовавшегося в результате обработки мультирадиусным роликом.
Ключевые слова
поверхностное пластическое деформирование, мультирадиусный ролик, сталь 45, оптическая микроскопия, атомно-силовая микроскопия, рентгеноструктурный анализ, структурно-фазовое состояние, измельчение структуры
Features of the structural and phase state of the surface layer of 45 steel samples after rolling by a multiradius roller
A study of the structural-phase state of the surface layer of steel 45 after surface plastic deformation by a multiradius roller is presented. The methods of optical microscopy, atomic force microscopy, and X-ray diffraction analysis were used, which made it possible to comprehensively study the samples in their initial state and after exposure to a plastic deformation tool. The application of these methods made it possible to determine the parameters of the structure of steel 45: the sizes of grains and subgrains, their uniformity, the fine structure of the treated surface, the location and dimensions of the intensely deformed layer formed as a result of processing with a multiradius roller.
Keywords
surface plastic deformation, multiradius roller, steel 45, optical microscopy, atomic force microscopy, X-ray diffraction analysis, structural-phase state, structure grinding
- Механика процесса ППД. Деформированное состояние упрочняемого упругопластического телаSurface plastic deformation mechanics. Hardened elastoplastic body strain stateАвторы статьиAuthorsМахалов М.С.Mahalov M.S.Блюменштейн В.Ю.Blumenstein V.Y.Останин О.А.Ostanin O.A.blumenstein.vu@gmail.comblumenstein.vu@gmail.com
Механика процесса ППД. Деформированное состояние упрочняемого упругопластического тела
УДК 621.787.4
DOI: 10.36652/1813-1336-2022-18-5-217-222
Представлены результаты моделирования и выполнены расчеты накопленной степени деформации сдвига и степени исчерпания запаса пластичности в процессе упрочняющей обработки поверхностным пластическим деформированием. Приведены теоретические основы модели, построенной с использованием метода конечных элементов на основе концептуального аппарата механики технологического наследования с учетом эффекта упрочняемого тела. Показано, что по результатам моделирования выявлены области, в которых в процессе обработки наиболее интенсивно происходит накопление деформации и исчерпание запаса пластичности. Описано влияние упрочнения металла на распределение параметров механического состояния и взаимосвязи накопленных параметров механического состояния с основными параметрами режима обработки: натягом и профильным радиусом ролика.
Ключевые слова
механическое состояние металла, технологическое наследование, поверхностный слой, упрочняющая обработка, поверхностное пластическое деформирование, напряженно-деформированное состояние, степень деформации сдвига, степень исчерпания запаса пластичности, ос
Surface plastic deformation mechanics. Hardened elastoplastic body strain state
The results of modeling are presented and calculations of the accumulated degree of shear deformation and the degree of depletion of the plasticity reserve in the process of hardening treatment by surface plastic deformation are performed. The theoretical foundations of the model constructed using the finite element method based on the conceptual apparatus of the mechanics of technological inheritance are given, taking into account the effect of a hardened body. It is shown that according to the results of modeling, areas are identified in which, during processing, the accumulation of deformation and the depletion of the plasticity reserve occur most intensively. The influence of metal hardening on the distribution of mechanical state parameters and the relationship of the accumulated mechanical state parameters with the main parameters of the processing mode: preload and profile radius of the roller are described.
Keywords
metal mechanical condition, technological inheritance, surface layer, hardening treatment, surface plastic deformation, metal stress-strain condition, cumulative shear strain level, plasticity reserve exhaustion level, residual stresses
- Разработка методик и средств технологического оснащения для исследования пластического течения металла в процессах обработки. Часть 1. Проектирование и изготовление специального настольно-фрезерного станка с ЧПУ для исследования пластического течения метаDevelopment of methodology and technical equipment for study of metal plastic flow in processing processes. Part 1. Design and manufacture of special bench-type milling CNc mashine for study of plastic flow of metalАвторы статьиAuthorsБлюменштейн В.Ю.Blumenstein V.Y.Жирков А.А.Jirkov A.A.Учайкин С.Е.Uchaykin S.E.Кречетов А.А.Krechetov A.A.Махалов М.С.Mahalov M.S.blumenstein@rambler.rublumenstein@rambler.ru
Разработка методик и средств технологического оснащения для исследования пластического течения металла в процессах обработки. Часть 1. Проектирование и изготовление специального настольно-фрезерного станка с ЧПУ для исследования пластического течения мета
УДК 621.7.01: 621.787
DOI: 10.36652/1813-1336-2022-18-7-311-319
Экспериментальная оценка пластического течения металла в процессах механической обработки является важной задачей как для обоснования корректности получаемых конечно-элементным моделированием решений, так и для формулирования обоснованных рекомендаций для установления тех или иных граничных и начальных условий моделирования. Одним из эффективных методов оценки перемещения материальных частиц при протекании различных процессов является метод измерения скорости частиц по изображениям (PIV — Particle Image Velosimetry). Для реализации этого метода применительно к процессам резания и поверхностного пластического деформирования необходимо обеспечить высокие требования к экспериментальному оборудованию. Анализ характеристик существующих станков с ЧПУ показал, что требуемые характеристики в полной мере не обеспечиваются. В связи с этим для проведения экспериментальных исследований был разработан и изготовлен специальный станок с ЧПУ, обеспечивающий высокие показатели по мощности привода, жесткости, виброустойчивости и точности.
Ключевые слова
цифровая корреляция изображений, метод измерения скорости частиц по изображениям, свободное ортогональное резание, поверхностное пластическое деформирование
Development of methodology and technical equipment for study of metal plastic flow in processing processes. Part 1. Design and manufacture of special bench-type milling CNc mashine for study of plastic flow of metal
Experimental evaluation of the metal plastic flow in the mechanical processing processes is an important task both to substantiate the correctness of the solutions obtained by finite element modeling, and to formulate reasonable recommendations for establishing modeling boundary and initial conditions. One of the effective methods for estimating of the material particles movement during various processes is the particle image velocimetry method (PIV). To implement this method for the processes of cutting and deep rolling, it is necessary to ensure high requirements for experimental equipment. Analysis of the existing CNC machines characteristics has shown the required characteristics are not fully provided. Therefore, a special CNC machine was developed and manufactured for experimental research, providing high drive power, rigidity, vibration resistance and accuracy.
Keywords
digital image correlation, particle image velosimetry, cutting, deep rolling
- Разработка методик и средств технологического оснащения для исследования пластического течения металла в процессах обработки. Часть 2. Разработка специальной оснастки и методики проведения исследований методом цифровой корреляции изображенийMethodology and technological equipment development for treatment processes metal plastic flow research. Part 2. Special equipment and methodology development for experiment research by digital image correlation methodАвторы статьиAuthorsБлюменштейн В.Ю.Blumenstein V.Y.Кречетов А.А.Krechetov A.A.Махалов М.С.Mahalov M.S.Учайкин С.Е.Uchaykin S.E.Останин О.А.Ostanin O.A.blumenstein@rambler.rublumenstein@rambler.ru
Разработка методик и средств технологического оснащения для исследования пластического течения металла в процессах обработки. Часть 2. Разработка специальной оснастки и методики проведения исследований методом цифровой корреляции изображений
УДК 621.7.01:621.787
DOI: 10.36652/1813-1336-2023-19-9-387-396
Экспериментальная оценка закономерностей пластического течения, а также значений остаточных напряжений в металле в процессах механической обработки является важной задачей для обоснования корректности получаемых конечно-элементным моделированием решений. Однако известные и используемые в настоящее время методики экспериментального определения закономерностей пластического течения и остаточных напряжений в большинстве случаев имеют ряд существенных недостатков: трудоемкость, низкая точность, необходимость пробоподготовки и трудноприменимость на реальных деталях. Целью работы являлась разработка специальной оснастки и методики проведения исследований методом цифровой корреляции изображений для проведения экспериментальных исследований пластического течения металла в очаге деформации и остаточных напряжений при свободном ортогональном резании и поверхностном пластическом деформировании в условиях варьирования технологических факторов обработки. В работе выполнено обоснование схем ортогонального нагружения при исследовании пластического течения металла в процессах резания и поверхностного пластического деформирования, разработана конструкция оснастки для исследований. Определены погрешности перемещений станка, а также определены и обоснованы размеры образцов и режимы нагружения. С помощью метода цифровой корреляции изображений выполнены экспериментальные исследования пластического течения металла в очаге деформации в процессах свободного ортогонального резания и поверхностного пластического деформирования. Для определения остаточных напряжений в экспериментальных образцах после свободного ортогонального резания и поверхностного пластического деформирования впервые использована комбинация метода цифровой корреляции изображений и метода сверления зондирующего отверстия, идея которой заключается в определении перемещений материальных частиц поверхности образца по двум изображениям: поверхности образца, имеющего остаточные напряжения и той же поверхности после высокоскоростного сверления зондирующего отверстия.
Ключевые слова
остаточные напряжения, цифровая корреляция изображений, метод измерения скорости частиц по изображениям, свободное ортогональное резание, поверхностное пластическое деформирование
Methodology and technological equipment development for treatment processes metal plastic flow research. Part 2. Special equipment and methodology development for experiment research by digital image correlation method
The metal plastic flow regularities experimental estimation, as well as the residual stresses (RS) values in the treatment processes is an important task to correctness justification of obtained finite element modeling solutions. However, the currently known and used plastic flow regularities and RS experimental determination methods in most cases have a significant disadvantages: labor intensity, low accuracy, sample preparation necessity and difficult to apply on real parts. This work purpose is to develop special equipment and methods for researches by the digital image correlation method for conducting experimental metal plastic flow and RS researches during free orthogonal cutting and surface plastic deformation (SPD) under the technological treatment factors variation. The paper substantiates orthogonal loading schemes in the metal plastic flow research in the cutting and SPD processes, research accessories and equipment is developed. The machine movement errors were determined, the sample sizes and loading routines were determined and justified. Using the digital image correlation method, the metal plastic flow experimental researches in the deformation zone during free orthogonal cutting and surface plastic deformation processes were performed. For experimental samples RS determinination after free orthogonal cutting and surface plastic deformation, the digital image correlation and probing hole drilling methods combination was used for the first time, which idea is to determine the material particles movements on the sample top from two images: the sample surface having residual stresses and the same surface after high-speed probing hole.
Keywords
residual stresses, digital image correlation, images particle velocity measurement method, free orthogonal cutting, surface plastic deformation
