Оценка износостойкости инструментальных покрытий на основе имитационного моделирования Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

Оригинальная статья / Original article УДК 621/9

DOI: http://dx.doi.orcg/10.21285/1814-3520-2020-2-295-302

Оценка износостойкости инструментальных покрытий на основе имитационного моделирования

© Б.Я. Мокрицкий, Э.С. Ситамов

Комсомольский-на-Амуре государственный университет, г. Комсомольск-на-Амуре, Россия

Резюме: Цель - разработать рекомендации по выбору инструментальных покрытий, рациональных при токарной обработке коррозионностойкой специализированной нержавеющей стали марки 09Х17Н7Ю. Для имитационного моделирования использована программная среда Deform. Моделирование выполнено по нескольким параметрам, в т.ч. по параметрам «температура», «напряжение», «деформация». Результаты моделирования сопоставлены с эксплуатационными параметрами (величиной износа инструментального материала). Имитационное моделирование проведено для различных 11 видов покрытий на твердосплавном субстрате марки ВК8. В качестве базового инструментального материала взят инструментальный твердый сплав марки ВК8, остальные инструментальные материалы отличаются лишь архитектурой (конструкция, состав, структура и метод нанесения) покрытий, нанесенных на субстрат ВК8. Инструментальные материалы распределены в последовательности по рациональности применения для обработки коррозионностойкой специализированной нержавеющей стали марки 09Х17Н7Ю, не имеющей аналогов по своим физико-механическим характеристикам и эксплуатационным свойствам. Область применения данной стали постоянно расширяется. Установлено, что для продольной токарной обработки стали марки 09Х17Н7Ю наиболее рациональны многослойные инструментальные покрытия TiCN (5 мкм) + (TiAl)N (3 мкм) + А1203 (5 мкм) + TiC (5 мкм); Al2O3 (2 мкм) + (Ti)CN (5 мкм) + (TiAl)N (3 мкм) + TiN (3 мкм); (TiAl)N (3 мкм) + Al203 (3 мкм) + (TiAl)N (3 мкм) + Al203 (3 мкм). Результаты, полученные имитационным моделированием, были проверены экспериментально. Достигнуто хорошее совпадение результатов (коэффициент регрессии изменялся в пределах от 0,9806 до 1,0). В результате имитационного компьютерного моделирования выявлены и подтверждены экспериментально наиболее рациональные инструментальные покрытия, необходимые при токарной обработке специализированной нержавеющей стали марки 09Х17Н7Ю.

Ключевые слова: имитационное моделирование, выбор инструментального материала, токарная обработка, твердосплавный субстрат, сталь, покрытие

Информация о статье: Дата поступления 13 февраля 2020 г.; дата принятия к печати 16 марта 2020 г.; дата онлайн-размещения 30 апреля 2020 г.

Для цитирования: Мокрицкий Б.Я., Ситамов Э.С. Оценка износостойкости инструментальных покрытий на основе имитационного моделирования. Вестник Иркутского государственного технического университета. 2020. Т. 24. № 2. С. 295-302. https://doi.org/10.21285/1814-3520-2020-2-295-302

Evaluation of wear resistance of tool coatings based on Simulation modelling

Boris Ya. Mokritskii, Eraj S. Sitamov

Komsomolsk-na-Amure State University, Komsomolsk-na-Amure, Russia

Аbstract: This simulation study was aimed at developing rational recommendations on the selection of tool coatings when turning 09H17N7YU corrosion-resistant specialised stainless steel. The performed simulation, carried out in the Deform software environment, comprises the parameters of temperature, stress and deformation. The simulation results were compared with the operational parameters, i.e. the extent of tool material wear. Simulation modelling is performed for 11 various types of coatings on a VK8 hard-alloy substrate. A hard-alloy tool of the VK8 brand is taken as a base tool material. The other tool materials differ only in terms of the architecture (design, composition, structure and coating method) of the coatings applied to the VK8 substrate. Tool materials are distributed according to their rational application for processing 09H17N7YU corrosion-resistant specialised stainless steel, which has no analogues in terms of its physical and mechanical characteristics and operational properties. The application range of this steel is constantly expanding. It was found that the most rational multi-layer tool coatings for longitudinal turning of 09H17N7YU steel are TiCN (5 |jm) + (TiAl)N (3 jm) + Al2O3 (5 jm) + TiC (5 jm); Al2O3 (2 jm) + (Ti)CN (5 jm) + (TiAl)N (3 jm) + TiN (3 jm); (TiAl)N (3 jm) + Al2O3 (3 jm) + (TiAl)N (3 jm) + Al2O3 (3 jm). The results of simulation modelling were tested experimentally. A good

ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(2):29Б-302

ISSN 1814-3520 _ЯИтЯИИвяИУтяЯяЯИви_УДИЯЯтяяя— 295

_PROCEEDINGS OF IRKUTSK STATE TECHNICAL UNIVERSITY 2020;24(2):295-302_

match of results was achieved (the regression coefficient varies between 0.9806 and 1.0). By means of the computer simulation, the most rational tool coatings required for turning of 09H17N7U specialised stainless steel were identified and experimentally proved.

Keywords: simulation modeling, tool material selection, turning, hard-alloy substrate, steel, coating

Information about the article: Received February 13, 2020; accepted for publication March 16, 2020; available online April 30, 2020.

For citation: Mokritskii BYa, Sitamov ES. Evaluation of wear resistance of tool coatings based on simulation modelling. Vestnik Irkutskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta = Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2020;24(2):295-302. (In Russ.) https://doi.org/10.21285/1814-3520-2020-2-295-302

1. ВВЕДЕНИЕ

Выбором рациональных покрытий для тех или иных условий эксплуатации занимались различные исследователи [14]. В условиях Российской Федерации наиболее в этом преуспела научная школа Московского государственного университета «Станкин». Зарубежные ведущие инструментальные фирмы свои достижения свели [5] в основном к информации в каталогах, сайтах и справочниках без указания принципиально важных сведений, таких, например, как способ нанесения покрытия, его структура.

Однако полученные ими результаты не применяются сегодня по следующим причинам:

1. Используемая нами коррозионно-стойкая специализированная нержавеющая сталь марки 09Х17Н7Ю создана в первой половине XX в. для нужд подводного судостроения. Разработанные тогда рекомендации по ее обработке сегодня морально и физически устарели уже потому, что на сегодняшний день нет того станочного оборудования, на применение которого были ориентированы рекомендации.

2. Отсутствуют прямые аналоги этой стали за рубежом. Поэтому рекомендации ведущих зарубежных инструментальных фирм применительно к своим подобным сталям оказываются неприменимы именно для стали 09Х17Н7Ю.

Наряду со всем этим, сегодня области применения стали 09Х17Н7Ю резко расширились. Она востребована в химическом производстве, в пищевой промышленности, в авиастроении и при изготовлении машин и устройств, работающих в

условиях агрессивных соляных растворов.

Указанное выше отсутствие нормативных рекомендаций по выбору инструментальных материалов прежде всего, по мнению авторов, связано с отсутствием метрологического обеспечения в целом в Российской Федерации и по вопросу выбора инструментальных материалов в частности [6-9].

Решения задач инструментального обеспечения известны [10-18], однако в них даны частные решения. Обобщающие рекомендации, систематизирующие и позволяющие создать банк сведений, отсутствуют.

В этой ситуации встал вопрос о необходимости разработки рекомендаций по выбору рациональных инструментальных покрытий применительно к современным условиям для обработки стали 09Х17Н7Ю.

Целью исследования является разработка рекомендации по выбору инструментальных покрытий, рациональных при токарной обработке коррозионностойкой специализированной нержавеющей стали марки 09Х17Н7Ю.

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Программная среда Deform позволяет проводить имитационное моделирование более чем по десяти параметрам. Нами отобраны из этого числа параметров (как наиболее информативные) следующие: температура резания, напряжения в инструментальном материале, деформация инструментального материала и величина износа инструментального материала.

ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(2):29Б-302

296 —яятяяя-ЯЯУТЯЯЯЯОИЯЯУДЯЯЯЯЯЯЯЯЯ^ ISSN 1814-3520

_PROCEEDINGS OF IRKUTSK STATE TECHNICAL UNIVERSITY 2020;24(2):29Б-302_

В некоторых случаях дополнительно получали результаты по параметру «сила резания».

Рассмотрены известные инструментальные материалы:

1. ВК8 + TiCN (5 мкм) + (TiAl)N (3 мкм) + А120з (5 мкм) + TiC (5 мкм);

2. ВК8 + А^Оз (2 мкм) + (Ti)CN (5 мкм) + (TiAl)N (3 мкм) + TiN (3 мкм);

3. ВК8 + (TiAl)N (3 мкм) + AI2O3 (3 мкм) + (TiAI)N (3 мкм) + Al203 (3 мкм);

4. ВК8 + TiN (3 мкм) + TiC (3 мкм) + + TiN (3 мкм) + TiC (3 мкм);

5. ВК8 +TiC (3 мкм) + TiN (3 мкм) + + (TiAI)N (2 мкм);

6. ВК8 + TiCN (2 мкм) + TiC (3 мкм) + + TiN (1,5 мкм);

7. ВК8 + TiC (1,5 мкм) + TiN (3 мкм);

8. ВК8 + TiN (2 мкм) + TiC (5 мкм);

9. ВК8 + TiCN (0,5 мкм) + TiN (1 мкм);

10. ВК8 + TiN (0,5 мкм) + TiC (1 мкм);

11. ВК8.

В качестве базового материала взят инструментальный твердый сплав марки ВК8, остальные инструментальные материалы отличаются лишь архитектурой (конструкция, состав, структура и метод нанесения) покрытий, нанесенных на субстрат ВК8. Конструкция покрытия, его состав указаны в примененной выше форме написания инструментального материала. Поясним на примере материала, указанного под № 1 (см. выше). Нижний (т.е. нанесенный на субстрат ВК8) слой является карбонит-ридом титана TiCN, толщина этого слоя 5 мкм, на него нанесено покрытие нитрида титана с алюминием (TiAl)N толщиной 3 мкм, на него нанесено алмазоподобное покрытие оксида алюминия Al203 толщиной 5 мкм, на него нанесен верхний слой покрытия карбидом титана TiC толщиной 5 мкм. Технология создания такого инструментального материала различна применительно к каждому слою покрытия. Например, нитридные (TiAON-покрытия наносились методом катодно-ионной бомбардировки (обычно используют обозначение КИБ) с ускоренным ассистированием ионов при применении работы двух катодов (один титановый (Ti), другой алюминиевый (Al)).

Карбонитридное покрытие TiCN выполнено тоже методом КИБ в азото- (N) и карбидо-содержащей среде (C). Карбидное покрытие TiC получено методом газотермического высокотемпературного осаждения. Сведения о тонкостях осаждения таких покрытий и о применяемом для этого оборудования имеются в многочисленных работах профессоров А.С. Верещаки, С.Н. Григорьева, В.П. Табакова.

Для указанных инструментальных материалов предпочтительные режимы точения стали марки 09Х17Н7Ю выявляли следующим образом. Для выбранного режима резания имитационным моделированием выявляли рациональность (по величине износа) инструментальных покрытий. Для этого их выстраивали в рандометриче-ский ряд по убыванию работоспособности инструмента (т.е. материал, показавший минимальную величину износа, ставили первым в ряду, а материал, показавший максимальную величину износа резца по задней грани - ставили последним). Затем испытывали их в реальных условиях резания. Также расставляли их в рандометри-ческий ряд по величине износа за равное время эксплуатации. Это делали при разных величинах износа: 0,1 мм; 0,2 мм; 0,3 мм. Полученную последовательность расположения инструментальных материалов в рандометрическом ряду при имитационном моделировании и в рандометрическом ряду при натурном эксперименте сравнивали между собой. Она совпала. На этом основании сделан предварительный вывод об адекватности результатов имитационного моделирования.

Затем ставили задачу определить «чувствительность» имитационного моделирования на примере изменения толщины какого-либо слоя покрытия. Оказалось, что программная среда Deform по исследуемым нами параметрам позволяет отличить инструментальные материалы, толщина слоя покрытия в которых отличается на 0,5 мкм. Мы сочли это достаточным для решения нашей задачи.

В качестве входных параметров при применении программной среды Deform

ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(2):295-302

ISSN 1814-3520 _ЯИтЯИИвяИУтяЯяЯИви_яДИЯЯтяяя— 297

_PROCEEDINGS OF IRKUTSK STATE TECHNICAL UNIVERSITY 2020;24(2):295-302_

задавали геометрические параметры режущих сменных токарных пластин, конструкцию и состав покрытий, параметры процесса резания (скорость резания, глубина резания, величина подачи) и ряд физико-механических характеристик стали 09Х17Н7Ю. В качестве выходных параметров получали:

1) величину износа Л инструмента за заданное время работы;

2) температуру в разных участках зоны резания (принималась к учету величина максимальной температуры 1° вблизи режущего лезвия пластины по передней поверхности);

3) картину полей напряжений в инструментальном материале, в стружке, в обработанной поверхности;

4) величины максимальных и минимальных напряжений, формирующихся в инструментальном материале за первые 600 с точения (из нормальных, касательных, сжимающих, растягивающих и эквивалентных максимальных и минимальных напряжений принимали во внимание те напряжения а, которые оказывались большими по величине, и те, которые являлись растягивающими а1 как наиболее провоцирующие образование микротрещин в слоях покрытий и приводящие к пластической деформации (течению) кобальтовой связки в субстрате ВК8);

5) величину максимальной относительной деформации г субстрата ВК8 с учетом архитектуры каждого покрытия;

6) величины текущей (на протяжении указанных 600 с) деформации (субстрата ВК8 с учетом архитектуры каждого из покрытий) во взаимосвязи с текущими изменениями температуры и напряжений.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Графическая иллюстрация одного из примеров (ВК8 + TiCN (0,5 мкм) + Ш (1мкм)) применения результатов имитационного моделирования приведена на рис. 1.

Из данных рис. 1 прослеживается общность тенденций по приросту износа Л, температуры 1°, напряжений а и абсолютной деформации г. Темпы прироста этих параметров разные, но прирост на всех параметрах очевиден. Наиболее интенсивен прирост по износу Ли по деформации г. Наименьший прирост по температуре 1° резания. Эти результаты не противоречат сложившимся в мировой практике представлениям. В силу этого нами сделан вывод об адекватности результатов, получаемых при имитационном моделировании.

Расширенная информация приведена на рис. 2.

Рис. 1. Взаимосвязь тенденции изменения износа одного из инструментальных материалов в начальный период резания (до 600 с) (в скобках указана толщина слоя покрытия) Fig. 1. Correlation of the trend of one of the tool material wear variation in the initial cutting period (up to 600 s)

(thickness of the coating layer is specified in brackets)

ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(2):29Б-302

298 —яявяяя-ЯЯЯТЯЯЯЯОИЯЯЯДЯЯЯЯЯЯЯЯЯ^ ISSN 1814-3520

_PROCEEDINGS OF IRKUTSK STATE TECHNICAL UNIVERSITY 2020;24(2):29Б-302_

О -1-1-;----1--;-1--1-г--1--1'

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

b

c

Рис. 2. Результаты имитационного моделирования по параметрам (число, указанное около единицы измерения мкм, показывает толщину данного слоя покрытия): а - температура (t), °C; b - напряжение (о) в инструментальном материале, МПа; с - величина износа (в условных процентах): 1. ВК8 + TiCN (5 мкм) + (TiAl)N (3 мкм) + А1203 (5 мкм) + TiC (5 мкм); 2. ВК8 + А1203 (2 мкм) + TiCN (5 мкм) + (TiAl)N (3 мкм) + TiN

(3 мкм); 3. ВК8 + (TiAl)N (3 мкм) + Al203 (3 мкм) + (TiAl)N (3 мкм) + Al203 (3 мкм); 4. ВК8 + TiN (3 мкм) + TiC (3 мкм) + TiN (3 мкм) + TiC (3 мкм); 5. ВК8 +TiC (3 мкм) + TiN (3 мкм) + (TiAl)N (2 мкм); 6. ВК8 + TiCN (2 мкм) + TiC (3 мкм) + TiN (1,5 мкм); 7. ВК8 + TiC (l,5 мкм) + TiN (3 мкм); 8. ВК8 + TiN (2 мкм) + TiC (5 мкм); 9. ВК8 + TiCN (0,5 мкм) + TiN (1 мкм); 10. ВК8 + TiN (0,5 мкм) + TiC (1 мкм); 11. ВК8 Fig. 2. Results of simulation modeling by parameters (the number specified near the unit of measurement in

microns shows the thickness of the given coating layer): a - temperature (t), °C; b - stress (о) in the tool material, MPa; c - wear amount (in conventional percentages): 1. VK8 + TiCN (5 ym) + (TiAl)N (3 ym) + Al203 (5 pm) + TiC (5 ym); 2. VK8 + AI203 (2 ym) + TiCN (5 ym) + (TiAl)N (3 ym) + TiN (3 ym); 3. VK8 + (TiAl)N(3 ym) + Al203

(3 ym) + (TiAl)N (3 ym) + Al203 (3 ym); 4. VK8 + TiN (3 ym) + TiC (3 ym) + TiN (3 ym) + TiC (3 ym); 5. VK8 +TiC (3 ym) + TiN (3 ym) + (TiAl)N (2 ym); 6. VK8 + TiCN (2 ym) + TiC (3 ym) + TiN (1.5 ym); 7. VK8 + TiC (1.5 ym) + TiN (3 ym); 8. VK8 + TiN (2 ym) + TiC (5 ym); 9. VK8 + TiCN (0.5 ym) + TiN (1 ym); 10. VK8 + TiN (0.5 ym) + TiC (1 ym); 11. VK8

ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(2):295-302

ISSN 1814-3520 ВВВТВВВВВВУТВВВВВВВВВдВВВТВВВВВВО^-----^ 299

_PROCEEDINGS OF IRKUTSK STATE TECHNICAL UNIVERSITY 2020;24(2):295-302_

Данные рис. 2 свидетельствуют о том, что в рандометрических рядах указанные инструментальные материалы имеют одинаковую тенденцию по параметрам «температура резания», «напряжение в инструментальном материале», «износ инструмента». Это позволило еще раз убедиться в адекватности результатов имитационного моделирования и выявить наиболее рациональные инструментальные материалы.

Рис. 2 с иллюстрирует достижение поставленной цели, а именно: из него очевидно, что при продольном точении стали 09Х17Н7Ю наиболее рациональны многослойные покрытия ВК8 + TiCN (5 мкм) + (Т1А1)М (3 мкм) + А!^ (5 мкм) + ТЮ (5 мкм); ВК8 +А^3 (2 мкм) + TiCN (5 мкм) + (3 мкм) + ™ (3 мкм); ВК8 + (Т1А1)М (3 мкм) + А^ (3 мкм) + (Т1А1)М (3 мкм) + А1^3 (3 мкм). Это в основном объясняется самим фактом многослойности покрытия (на каждой границе раздела слоев покрытия происходит торможение прироста микротрещин). На рис. 2 с видно, что начиная с трехслойного покрытия 5 ВК8 + ТЮ (3 мкм) + Ш (3 мкм) + (^А1) N (2 мкм) износоустойчивость инструментальных материалов снижается более заметно. Это взаимосвязано с аналогичным изменением прироста температуры (рис. 2 а) и напряжений (рис. 2 с).

Результаты, полученные имитационным моделированием, были проверены экспериментально. Достигнуто хорошее

совпадение результатов (коэффициент регрессии изменялся в пределах от 0,9806 до 1,0).

Дополнительные сведения приведены в работах [19, 20] авторов.

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ полученных результатов позволяет сделать следующие выводы:

1. По результатам имитационного компьютерного моделирования выявлены и подтверждены экспериментально наиболее рациональные инструментальные покрытия, необходимые при токарной обработке специализированной нержавеющей стали марки 09Х17Н7Ю. Имитационное моделирование выполнено при применении программной среды Deform по нескольким параметрам.

2. Инструментальные покрытия в сравнении с субстратом ВК8 заметно снижают уровни достигаемой температуры, напряжений, деформаций. Максимальная температура резания и максимальный темп ее прироста отмечены у инструментального материала без покрытия.

3. Характер протекания деформационных процессов при применении инструмента с покрытием выше, чем при применении инструмента без покрытия. Это позволяет прогнозировать снижение силы резания и, соответственно, прирост износостойкости инструмента с покрытием.

Библиографический список

1. Vereschaka A., Oganyan M., Bublikov Yu., Sitnikov N., Deev K., Pupchin V. [et al]. Increase in Efficiency of End Milling of Titanium Alloys Due to Tools with Multi-layered Composite Nano-Structured Zr-ZrN-(Zr,Al)N and Zr-ZrN-(Zr,Cr,Al)N Coatings // Coating. 2018. Vol. 8. No. 11. P. 395. https://doi.org/10.3390/coatings8110395

2. Ozel T., Altan T. Determination of workpiece flow stress and friction at the chip-tool contact for highspeed cutting // International Journal of Machine Tools & Manufacture. 2000. Vol. 40. P. 133-152. http://dx.doi.org/10.1016/S0890-6955(99)00051-6

3. Chandrakanth S., Xiaomin D. Finite Element Analysis of the Orthogonal Metal Cutting Process // Journal of Materials Processing Technology. 2000. Vol. 105. Issue 1-2. P. 95-109. http://dx.doi.org/10.1016/S0924-

0136(00)00595-1

4. Shatla M., Kerk Ch., Altan T. Process modeling in machining. Part I: determination of flow stress data // International Journal of Machine Tools & Manufacture. 2001. Vol. 41. Р. 1511-1534. http://dx.doi.org/10.1016/s0890-6955(01 )00016-5

5. Rao G.V.G., Mahajan H., Bhatnagar N. Mikro-mechanical modeling of machining of FRP composites - Cutting force analysis // Composites Science and Technologe. 2007. Vol. 67. Issue 3-4. P. 579-593. https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2006.08.010

6. Чирков А.П. Роль метрологического обеспечения в инновационной деятельности // Главный метролог. 2013. № 1. С. 20-24.

7. Чирков А.П. Инфраструктурное обеспечение внедрения наукоемких технологий: монография //

ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(2):29Б-302

300 —яявяяя-ЯЯЯТЯЯЯЯОИЯЯЯДЯЯЯЯЯЯЯЯЯ^ ISSN 1814-3520

_PROCEEDINGS OF IRKUTSK STATE TECHNICAL UNIVERSITY 2020;24(2):29Б-302_

Социально-экономические аспекты технологической модернизации современного машиностроительного производства: сб. статей / под ред. А.В. Киричека. М.: Изд. дом «Спектр», 2013. С. 78-120.

8. Чирков А.П. Количественная оценка влияния метрологии на экономику // Справочник. Инженерный журнал. 2013. № 8. С. 45-51.

9. Матвеев В.И. Точные измерения - основа качества и безопасности // Контроль. Диагностика. 2019. № 8. С. 4-11. https://doi.org/10.14489/td.2019.08.pp.004-011

10. Kornopoltsev V., Mognonov D., Ayurova O., Dashitsyrenova M., Subanakov A. Investigation of Tribological Properties of Sheet Metalfluoroplastic Materials // Letters on materials. 2018. Vol. 8. No. 3. Р. 235-239. https://doi.org/10.22226/2410-3535-2018-3-235-239

11. Vereschaka A.A., Mokritskii B.Y., Sitnikov N.N., Oganyan G.V., Aksenenko A.Y. Study of Mechanism of Failure and Wear of Multi-Layered Composite Nano-Structured Coating Based on System Ti-TiN-(ZrNbTi)N Deposited on Carbide Substrates // Journal of Nano Research. 2017. Vol. 45. P. 110-123. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/JNanoR.45.110

12. Kornopoltsev V.N., Mognonov D.M., Ayurova O.Zh., Buyantuev S.L. New Tribological Composites Based on Polytetrafluoroethylene // Inorganic Materials: Applied Research. 2017. Vol. 8. Nо. 1. P. 108-111. https://doi.org/10.1134/S2075113317010208

13. Mokritskii B.Y., Pustovalov D.A., Vereschaka A.A., Vereschaka A.S., Verhoturov A.D. Evaluation of Efficiency of Edge Tool on the Basis of New Technique for Analyzing Parameters of Scribing Mark // Applied Mechanics and Materials. 2015. Vol. 719-720. P. 96-101. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.719-720.96

14. Сотова Е.С., Верещака А.А., Верещака А.С. Керамические режущие инструменты. М.: Изд-во МГТУ

"Станкин", 2013. 148 с.

15. Mokritskii B.Y., Pustovalov D.A., Vereschaka A.A. Comparative Evaluation of Efficiency of Metal-Cutting Tool by Method of Pendulum Scribing // Applied Mechanics and Materials. 2015. Vol. 798. P. 452-456. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.798.452

16. Григорьев С.Н., Табаков В.П., Волосова М.А. Технологические методы повышения износостойкости контактных площадок режущего инструмента. Старый Оскол: Изд-во «ТНТ», 2011. 379 с.

17. Artamonov E.V., Tveryakov А.М., Shtin A.S. Dete r-mination of maximum working capacity of retrofittable cutters on the basis of physical-mechanical features of tool hard alloys // International Conference on Modern Trends in Manufacturing Technologies and Equipment: WEB of Conferences. 2018. Vol. 224. P. 1-6. [Электронный ресурс]. URL: https://www.matecconferences.org/articles/matecconf/p df/2018/83/matecconf_icmtmte2018_01046.pdf (27.02.2019).

https://doi.org/10.1051/matecconf/201822401046

18. Tveryakov А.М., Shtin A.S. Setup for determining the maximum temperature for increased performance longevity of replaceable cutting discs // AIP Conference Proceedings. 2016. Vol. 1785. P. 040088. [Электронный ресурс]. URL: https://aip.scitation.org/doi/pdf/10.1063/1.4967145 (27.02.2019). https://doi.org/10.1063/1.4967145

19. Верещагин В.Ю., Мокрицкий Б.Я., Верещагина А.С. Методология выбора эффективного покрытия на основе моделирования напряжений в режущем инструменте // Металлообработка. 2018. № 2. С. 19-22.

20. Ситамов Э.С., Мокрицкий Б.Я. Результаты сравнительного исследования износостойкости твердосплавного инструмента при обработке нержавеющей стали // Металлообработка. 2018. № 4. С. 7-13.

References

1. Vereschaka A, Oganyan M, Bublikov Yu, Sitnikov N, Deev K, Pupchin V, et al. Increase in Efficiency of End Milling of Titanium Alloys Due to Tools with Multilayered Composite Nano-Structured Zr-ZrN-(Zr,Al)N and Zr-ZrN-(Zr,Cr,Al)N Coatings. Coating. 2018;8(11):395. https://doi.org/10.3390/coatings8110395

2. Ozel T, Altan T. Determination of workpiece flow stress and friction at the chip-tool contact for high-speed cutting. International Journal of Machine Tools & Manufacture. 2000;40:133-152. http://dx.doi.org/10.1016/S0890-6955(99)00051-6

3. Chandrakanth S, Xiaomin D. Finite Element Analysis of the Orthogonal Metal Cutting Process. Journal of Materials Processing Technology. 2000;105(1-2):95-109. http://dx.doi.org/10.1016/S0924-0136(00)00595-1

4. Shatla M, Kerk Ch, Altan T. Process modeling in machining. Part I: determination of flow stress data. International Journal of Machine Tools & Manufacture. 2001;41:1511-1534. http://dx.doi.org/10.1016/s0890-6955(01)00016-5

5. Rao GVG, Mahajan H, Bhatnagar N. Micro-mechanical modeling of machining of FRP composites - Cutting force analysis. Composites Science

and Technology. 2007;67(3-4):579-593. https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2006.08.010

6. Chirkov AP. The role of metrological support in innovation. Glavnii metrolog = Chief Metrologist. 2013;1:20-24.

7. Chirkov AP. Infrastructural support for high technology introduction: monograph. In: Kirichek AV (eds.). So-cial'no-ekonomicheskie aspekty tehnologicheskoj mod-ernizacii sovremennogo mashinostroitel'nogo proizvod-stva = Socio-economic aspects of technological modernization of modern engineering production. Moscow: Spektr; 2013, p. 78-120. (In Russ.)

8. Chirkov AP. A quantitative assessment of the impact on the economy of metrology. Spravochnik. Inzhenernyi zhurnal = Handbook. An Engineering Journal. 2013;8:45-51. (In Russ.)

9. Matveev VI. Precise measurements - the basis of quality and safety 2019. Kontrol'. Diagnostika = Testing. Diagnostics. 2019;8:4-11. (In Russ.) https://doi.org/10.14489/td.2019.08.pp.004-011

10. Kornopoltsev V, Mognonov D, Ayurova O, Dashitsyrenova M, Subanakov A. Investigation of Tribological Properties of Sheet Metalfluoroplastic Materials. Letters on materials. 2018;8(3):235-239.

ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(2):29Б-302

ISSN 1814-3Б20 —————К-————?——————————— 301

_PROCEEDINGS OF IRKUTSK STATE TECHNICAL UNIVERSITY 2020;24(2):29Б-302_

https://doi.org/10.22226/2410-3535-2018-3-235-239

11. Vereschaka AA, Mokritskii BYa, Sitnikov NN, Ogan-yan GV, Aksenenko AY. Study of Mechanism of Failure and Wear of Multi-Layered Composite Nano-Structured Coating Based on System Ti-TiN-(ZrNbTi)N Deposited on Carbide Substrates. Journal of Nano Research. 2017;45:110-123.

https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/JNanoR.45.110

12. Kornopoltsev VN, Mognonov DM, Ayurova OZh, Buyantuev SL. New Tribological Composites Based on Polytetrafluoroethylene. Inorganic Materials: Applied Research. 2017;8(1):108-111. https://doi.org/10.1134/S2075113317010208

13. Mokritskii BYa, Pustovalov DA, Vereschaka AA, Vereschaka AS, Verhoturov AD. Evaluation of Efficiency of Edge Tool on the Basis of New Technique for Analyzing Parameters of Scribing Mark. Applied Mechanics and Materials. 2015;719-720:96-101. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.719-720.96

14. Sotova ES, Vereshchaka AA, Vereshchaka AS. Ceramic cutting tools. Moscow: MSTU "STANKIN"; 2013, 148 р. (In Russ.)

15. Mokritskii BYa, Pustovalov DA, Vereschaka AA. Comparative evaluation of efficiency of metal-cutting tool by method of pendulum scribing. Applied Mechanics and Materials. 2015;798:452-456. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.798.452

Критерии авторства

Мокрицкий Б.Я., Ситамов Э.С. заявляют о равном участии в получении и оформлении научных результатов и в равной мере несут ответственность за плагиат.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ

Мокрицкий Борис Яковлевич,

доктор технических наук, доцент, профессор кафедры машиностроения, Комсомольский-на-Амуре государственный университет,

681013, г. Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина, 27, Россия;

Н e-mail: [email protected]

Ситамов Эрадж Сикандарович,

аспирант,

Комсомольский-на-Амуре государственный университет,

681013, г. Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина, 27, Россия; e-mail: [email protected]

16. Grigor'ev SN, Tabakov VP, Volosova MA. Technological methods to increase wear resistance of cutting pads. Staryj Oskol: TNT; 2011, 379 p. (In Russ.)

17. Artamonov EV, Tveryakov AM, Shtin AS. Determination of maximum working capacity of retrofittable cutters on the basis of physical-mechanical features of tool hard alloys. In: International Conference on Modern Trends in Manufacturing Technologies and Equipment: WEB of Conferences. 2018;224.1-6. Available from: https://www.matecconferences.org/articles/matecconf/p df/2018/83/matecconf_icmtmte2018_01046.pdf [Accessed 27th February 2019]. https://doi.org/10.1051/matecconf/201822401046

18. Tveryakov AM, Shtin AS. Setup for determining the maximum temperature for increased performance longevity of replaceable cutting discs. In: AIP Conference Proceedings. 2016;1785:040088. Available from: https://aip.scitation.org/doi/pdfZ10.1063/1.4967145 [Accessed 27th February 2019]. https://doi.org/10.1063/1.4967145

19. Vereschaka VYu, Mokritskii BYa, Vereshchagina AS. Methodology of selecting effective covering based on modeling of stresses in cutting tools. Metalloo-brabotka. 2018;2:19-22. (In Russ.)

20. Sitamov ES, Mokritskii BYa. Results of comparative investigation of wear-resistance of meldomed tools for stainless steel processing. Metalloobrabotka. 2018;4:7-13. (In Russ.)

Authorship criteria

Mokritskii B.Ya., Sitamov E.S. declare equal participation in obtaining and formalization of scientific results and bear equal responsibility for plagiarism.

Conflict of interests

The authors declare that there is no conflict of interests regarding the publication of this article.

The final manuscript has been read and approved by all the co-authors.

INFORMATION ABOUT THE AUTHORS

Boris Ya. Mokritskiy,

Dr. Sci. (Eng.), Associate Professor, Professor of the Department of Mechanical Engineering,

Komsomolsk-na-Amure State University,

27 Lenin Ave., Komsomolsk-na-Amure 681013, Russia;

H e-mail: [email protected]

Eraj S. Sitamov,

Postgraduate Student, Komsomolsk-na-Amure State University, 27 Lenin Ave., Komsomolsk-na-Amure 681013, Russia; e-mail: [email protected]

ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(2):295-302 302 —яятяяя-яяятяяяяоияяядяяяяяяяя— ISSN 1814-3520

_PROCEEDINGS OF IRKUTSK STATE TECHNICAL UNIVERSITY 2020;24(2):295-302_