В результаті проведених досліджень вирішено актуальну прикладну задачу суттєвого підвищення працездатності багатошарових ріжучих змінних пластин групи застосування Р10 з кераміки при обробці поліпшених і загартованих сталей та чавунів високої міцності за рахунок розробки та створення нових конструкцій багатошарових пластин, що поєднують зносостійкість різальної кераміки з міцністю твердосплавної підложки. 1. Запропоновано методику підбору складу робочого керамічного шару та шару підложки з твердих сплавів за їх термомеханічною сумісністю, яка полягає в такому підборі компонентів, щоб витримувалося співвідношення між коефіцієнтами термічного розширення шарів композиту в межах 1±0,1. Доведено, що застосування цієї методики для розрахунку термомеханічної сумісності шарів дозволяє збільшити границю міцності на вигин у порівнянні з серійними пластинами. Як наслідок, це дозволило розробити конструкції багатошарових пластин підвищеної зносостійкості, яким присвоєно марку ВОК95М. 2. Встановлено, що для забезпечення оптимальних умов тепловідводу при різанні композиційними пластинами “кераміка – твердий сплав“ необхідно прагнути до відносної товщини шару кераміки в межах 0,25…0,35 % від загальної товщини пластини, а результати досліджень зносостійкості та міцності шаруватої кераміки засвідчили, що за рахунок досягнення оптималь-ного співвідношення товщини робочого керамічного шару та підложки можна досягти значного підвищення працездатності пластин. 3. Проведеними дослідженнями виявлено, що між шарами композиту виникає перехідна зона, що сприяє виникненню міцного сполучення шарів між собою за рахунок механічного перемішування компонентів, а також взаємному проникненню компонентів шарів, при цьому спостерігається звивистий характер перехідної зони, що обумовлено технологічними факторами; характер протравлюваності перехідної зони вказує на її значну насиченість нікелем, а розмитість меж засвідчує проникнення металу-зв’язки в керамічний шар. 4. Встановлено, що найбільшої міцності досягає пластина з композиційного матеріалу у випадку ширини перехідної зони в рамках 200…250 мкм, і при цьому коефіцієнт зносостійкості також має максимальне значення, що пояс-нюється позитивним впливом зони підвищеної пластичності на міцність пластини та штучне посилення тріщиностійкості конструкції композиту загалом. 5. Показано, що використання шаруватої конструкції керамічних пластин є одним із варіантів змінення характеру напруженого стану пластин, і встановлено, що при алмазній обробці опорних поверхонь керамічних композиційних пластин найбільші залишкові напруження формуються на кромках пластин, що призводить до їх виколу. Зменшення величини відношення коефіцієнтів температурного розширення зменшує градієнт напружень. 6. На основі проведених лабораторних випробувань встановлено, що коефіцієнт стійкості пластин ВОК95М по відношенню до пластин ВОК71 підвищується від 40 до 80 %. При збільшенні швидкості різання перевага кераміки ВОК95М виявляється більш значною, що можливо пояснити її більш високими міцністними властивостями та іншим характером руйнування. 7. Результати впровадження засвідчили, що застосування вдосконалених шаруватих пластин при обробці загартованих сталей та чавунів високої міцності дозволило підвищити зносостійкість керамічних пластин у 1,3…1,8 рази. Основні результати роботи висвітлено у наступних публікаціях: 1. Ситник О.О., Лавріненко В.І. Термостійкість різальної кераміки // Техніка в сільському господарстві, галузеве машинобудування, автоматизація: Зб. наук. праць КДТУ.- Кіровоград: КДТУ.– 1999.– Вип. 5.– С.108…111. 2. Бякова А.В., Сытник А.А., Власов А.А. Конструкционная прочность износостойких покрытий и пути повышения стойкости режущего твердосплавного инструмента // Резание и инструмент в технологических системах.- Харьков: ХГПУ, 1999. – Вып. 55. – С.41…43. 3. Сытник А.А., Зленко А.А. Математическое прогнозирование выбора оптимального состава слоистых режущих пластин по термомеханической совместимости // Резание и инструмент в технологических системах. – Харьков: ХГПУ, 1999. – Вып. 55. – С. 200…202. 4. Зленко Д.О., Ситник О.О. Термомеханічна та термодинамічна сумісність компонентів шаруватого іструментального кермету // Вісник ЖІТІ: Технічні науки. – 2001. - Спецвипуск. – С. 160…164. 5. Лавріненко В.І., Лещук І.В., Ващенко О.М., Ситник О.О., Надеїн В.С. Вивчення особливостей алмазного шліфування керамічних багатошарових пластин // Резание и инструмент в технологических системах. – Харьков: НТУ”ХПИ”, 2002. – Вып. 62. – С.69-73. 6. Познанский В.И., Зленко А.А., Сытник А.А. Разработка и некоторые эксплуатационные свойства инструментального кермета на основе системы TiC–TiN–W–Mo // Прогрессивные технологии машиностроения и современ-ность: Сб. тр. межд. науч.-техн. конф., Севастополь, 10 – 15 сентября 1997 г. – Донецк: ДонГТУ, 1997. – С. 200…201. 7. Физические критерии прочностной надежности структурного состояния износостойких покрытий для режущего инструмента / А.В.Бякова, А.А.Власов, А.А.Сытник, Э.Г.Крупник // Надійність машин та прогнозування їх ресурсу: Доповіді міжн. наук.-техн. конф. В 2-х томах. 12 – 15 листопада 2000 р., м. Івано-Франківськ. – Івано-Франківськ: Факел, 2000. Т. 1. – С.401…408. 8. Пат. 49284А України, МПК 7 В 32 В 15/01, B 23 F 7/04. Шаруватий композиційний матеріал, спосіб підбору компонентів шаруватого композиційного матеріалу / Ситник О.О., Надєїн В.С. – № 2001107075; Заявл. 18.10.2001; Опубл. 16.09.2002, Бюл. № 9.- 2 с. У наукових працях, опублікованих із співавторами, персональним внеском здобувача є визначення обмеження температурного впливу на кераміку при застосуванні її в металообробці, дослідження пружньо-пластичних властивостей та визначення областей ефективного застосування покриттів, розробка методу попереднього підбору вагової частки компонентів різального шару та розрахунку складу підложки з точки зору термомеханічної сумісності, розробка фізичної моделі шаруватої різальної пластини, встановлення впливу перехідної зони на показники процесу шліфування багатошарових керамічних пластин. | 