donstuAdvanced Engineering Research (Rostov-on-Don)Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don)2687-1653Don State Technical Universitydonstu-1050Research ArticleTECHNICAL SCIENCESТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИTRIBOCHEMICAL ASPECT OF THE EFFECT HARD ALLOYS METAL ON DETERIORATION AT CUTTINGТрибохимический аспект влияния износостойких покрытий на износ при резанииРЫЖКИНАНАТОЛИЙ АНДРЕЕВИЧRYZHKINAnatoly A.ЗОТОВВЛАДИМИР ВИКТОРОВИЧZOTOVVladimir V.ГЛОБАДМИТРИЙ ПАВЛОВИЧGLOBADmitry P.ВИСТОРОПСКАЯФЛОРА АЛЕКСАНДРОВНАVISTOROPSKAYAFlora A.Донской государственный технический университетРоссияDon State Technical UniversityRussian Federationфирма «МОСКИТ»Россияthe firm «MOSKIT»Russian Federation201030122010106844859Copyright © RYZHKIN A., ZOTOV V., GLOBA D., VISTOROPSKAYA F., 20102010РЫЖКИН А., ЗОТОВ В., ГЛОБА Д., ВИСТОРОПСКАЯ Ф.RYZHKIN A., ZOTOV V., GLOBA D., VISTOROPSKAYA F.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnik-donstu.ru/jour/article/view/1050

Warmth calculations of carbides and nitrides oxidation of some metals as elements of wearproof coverings define probability of formation corresponding oxide base metals under the cutting conditions. Proofness indicator (volume factor) of connections is introduced for the first time to estimate efficiency of coverings from nitrides, carbides and aluminides, formed oxides, under the cutting conditions.  Experimental data of oxidation of pure metals, double alloys, including aluminides, allow to consider that the efficiency of aluminides of Ti, Fe, Cu, Nb, Zr, Ni, correlates with their proofness indicators values.  Research of cutting firm alloys with coverings of TiC, TiN and Al2O3 in the air and in nitrogen atmosphere have confirmed  efficiency of these coverings under the  retardation (shortstop) of  tribochemical contact reactions.

Расчетами теплоты реакций окисления карбидов и нитридов ряда металлов как элементов износостойких покрытий определена вероятность образования соответствующих оксидов базовых металлов в условиях резания. Для оценки эффективности покрытий из нитридов, карбидов и алюминидов, образующихся оксидов впервые вводится показатель защитности (коэффициент объема) соединения, экспериментальные данные окисления чистых металлов, двойных сплавов, в том числе и алюминидов, позволяют считать, что эффективность использования алюминидов Ti, Fe, Cu, Nb, Zr, Ni коррелирует с значениями их показателей защитности. Исследования резания твердых сплавов с покрытиям TiC, TiN и Al2O3 на воздухе и в атмосфере азота подтвердили эффективность этих покрытий при замедлении (торможении) трибохимических реакций на контакте.

износостойкие покрытиятрибохимические реакциипоказатели защитности покрытийизносостойкость твердых сплавов с покрытиями.wearproof coveringstribochemical reactionscoverings proofness indicatorswear resistance of firm alloys with coverings.ReferencesРыжкин А.А. Теплофизические процессы при изнашивания инструментальных режущих материалов: учеб. пособие / А.А. Рыжкин. – Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 2005. – 310 с.Ryjkin A.A. Teplofizicheskie processy pri iznashivaniya instrumental'nyh rejuschih materialov: ucheb. posobie / A.A. Ryjkin. – Rostov n/D: Izdatel'skii centr DGTU, 2005. – 310 s. – in Russian.Рыжкин А.А. Синергетика изнашивания инструментальных режущих материалов / А.А. Рыжкин. – Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 2004. – 322 с.Ryjkin A.A. Sinergetika iznashivaniya instrumental'nyh rejuschih materialov/ A.A. Ryjkin. – Rostov n/D: Izdatel'skii centr DGTU, 2004. – 322 s. – in Russian.Кабалдин Ю.Г. Повышение работоспособности режущей части инструмента из быстрорежущей стали / Ю.Г. Кабалдин // Вестн. машиностроения. – 1996. – №6. – С.27-32.Kabaldin Yu.G. Povyshenie rabotosposobnosti rejuschei chasti instrumenta iz bystrorejuschei stali / Yu.G. Kabaldin // Vestn. mashinostroeniya. – 1996. – №6. – S.27-32. – in Russian.Табаков В.П. Исследование износостойких покрытий режущего инструмента, полученных с применением составных катодов / В.П. Табаков // СТИН. – 1996. – №3. – С.14-17.Tabakov V.P. Issledovanie iznosostoikih pokrytii rejuschego instrumenta, poluchennyh s primeneniem sostavnyh katodov / V.P. Tabakov // STIN. – 1996. – №3. – S.14-17. – in Russian.Куликов М.Ю. Роль трибоокислительных процессов в изнашивании и разрушении инструмента при резании материалов / М.Ю. Куликов, А.В. Стариков, А.В. Антипов // Трение и износ. – 2000. – Т.21. – №6. – С. 644-649.Kulikov M.Yu. Rol' tribookislitel'nyh processov v iznashivanii i razrushenii instrumenta pri rezanii materialov / M.Yu. Kulikov, A.V. Starikov, A.V. Antipov // Trenie i iznos. – 2000. – T.21. – №6. – S. 644-649. – in Russian.Рыжкин А.А. Перспективы методов упрочнения и восстановления свойств поверхности инструмента / А.А. Рыжкин, В.В. Илясов, М.М. Алиев // Материалы 7-й междунар. практ. конф.-выставки «Технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки». 12-15.04.2005. – СПб.: Изд-во политехн. ун-та. – 2005. – С.345-353.Ryjkin A.A. Perspektivy metodov uprochneniya i vosstanovleniya svoistv poverhnosti instrumenta / A.A. Ryjkin, V.V. Ilyasov, M.M. Aliev // Materialy 7-i mejdunar. prakt. konf.-vystavki «Tehnologii remonta, vosstanovleniya i uprochneniya detalei mashin, mehanizmov, oborudovaniya, instrumenta i tehnologicheskoi osnastki». 12-15.04.2005. – SPb.: Izd-vo politehn. un-ta. – 2005. – S.345-353. – in Russian.Козлов А.А. Об устойчивости гетерогенных реакций окисления на контактных поверхностях быстрорежущего инструмента при механической обработке металлов / А.А. Козлов, Н.Г. Дементьев // Вестн. машиностроения. – 2005. – №4. – С.57-61.Kozlov A.A. Ob ustoichivosti geterogennyh reakcii okisleniya na kontaktnyh poverhnostyah bystrorejuschego instrumenta pri mehanicheskoi obrabotke metallov / A.A. Kozlov, N.G. Dement'ev // Vestn. mashinostroeniya. – 2005. – №4. – S.57-61. – in Russian.Табаков В.П. Многослойные покрытия инструмента в условиях прерывистого резания / В.П. Табаков, А.А. Ермольев // СТИН. – 2005. – №7. – С.21-24.Tabakov V.P. Mnogosloinye pokrytiya instrumenta v usloviyah preryvistogo rezaniya / V.P. Tabakov, A.A. Ermol'ev // STIN. – 2005. – №7. – S.21-24. – in Russian.Мигранов М.Ш. Износостойкость режущего инструмента с многослойными покрытиями / М.Ш. Мигранов, Л.Ш. Шустер // Трение и износ. – 2005. – Т.26. – №3. – С.304-307.Migranov M.Sh. Iznosostoikost' rejuschego instrumenta s mnogosloinymi pokrytiyami / M.Sh. Migranov, L.Sh. Shuster // Trenie i iznos. – 2005. – T.26. – №3. – S.304-307. – in Russian.Мигранов М.Ш. Исследование изнашивания инструментальных материалов и покрытий с позицией термодинамики и самоорганизации / М.Ш. Мигранов // Изв. вузов. Машиностроение. – 2006. – №11. – С.65-70.Migranov M.Sh. Issledovanie iznashivaniya instrumental'nyh materialov i pokrytii s poziciei termodinamiki i samoorganizacii / M.Sh. Migranov // Izv. vuzov. Mashinostroenie. – 2006. – №11. – S.65-70. – in Russian.Андреев А.А. Износостойкие вакуумно-дуговые покрытия на основе титана в инструментальном производстве / А.А. Андреев, С.Н. Григорьев // СТИН. – 2006. – №2. – С.19-24.Andreev A.A. Iznosostoikie vakuumno-dugovye pokrytiya na osnove titana v instrumental'nom proizvodstve / A.A. Andreev, S.N. Grigor'ev // STIN. – 2006. – №2. – S.19-24. – in Russian.Шустер Л.Ш. Исследование износостойкости режущих инструментов с износостойкими покрытиями / Л.Ш. Шустер, М.Ш. Мигранов, С.М. Минигалеев [и др.] // Трение и смазка в машинах и механизмах. – 2007. – №5. – С.32-84.Shuster L.Sh. Issledovanie iznosostoikosti rejuschih instrumentov s iznosostoikimi pokrytiyami / L.Sh. Shuster, M.Sh. Migranov, S.M. Minigaleev [i dr.] // Trenie i smazka v mashinah i mehanizmah. – 2007. – №5. – S.32-84. – in Russian.Мигранов М.Ш. Износостойкость и трибологические свойства покрытий для режущего инструмента / М.Ш. Мигранов, А.Ш. Махлитова // Вестн. машиностроения. – 2007. – №11. – С.43-46.Migranov M.Sh. Iznosostoikost' i tribologicheskie svoistva pokrytii dlya rejuschego instrumenta / M.Sh. Migranov, A.Sh. Mahlitova // Vestn. mashinostroeniya. – 2007. – №11. – S.43-46. – in Russian.Маслов А.Р. Перспективные высокие технологии / А.Р. Маслов // Приложение. Справочник. Инженерный журн. – 2008. – №1. – 24 с.Maslov A.R. Perspektivnye vysokie tehnologii / A.R. Maslov // Prilojenie. Spravochnik. Injenernyi jurn. – 2008. – №1. – 24 s. – in Russian.Табаков В.П. Влияние состава нитридных покрытий на тепловое и напряженное состояние режущего инструмента и интенсивность его износа / В.П. Табаков, А.В. Чихранов // СТИН. – 2009. – №10. – С.20-26.Tabakov V.P. Vliyanie sostava nitridnyh pokrytii na teplovoe i napryajennoe sostoyanie rejuschego instrumenta i intensivnost' ego iznosa / V.P. Tabakov, A.V. Chihranov // STIN. – 2009. – №10. – S.20-26. – in Russian.Гуревич Ю.Г. Поверхностное азотирование твёрдых сплавов на основе карбида титана / Ю.Г. Гуревич // Упрочняющие технологии и покрытия. – 2009. – №9. – С.28-29.Gurevich Yu.G. Poverhnostnoe azotirovanie tverdyh splavov na osnove karbida titana / Yu.G. Gurevich // Uprochnyayuschie tehnologii i pokrytiya. – 2009. – №9. – S.28-29. – in Russian.Верещака А.С. Некоторые тенденции совершенствования технологической производственной среды / А.С. Верещака // СТИН. – 2005. – №8. – С.2-18; СТИН. – 2005. – №9. – С.9-14.Vereschaka A.S. Nekotorye tendencii sovershenstvovaniya tehnologicheskoi proizvodstvennoi sredy / A.S. Vereschaka // STIN. – 2005. – №8. – S.2-18; STIN. – 2005. – №9. – S.9-14. – in Russian.Рыжкин А.А. Обработка материалов резанием: физические основы / А.А. Рыжкин. – Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 1995. – 241 с.Ryjkin A.A. Obrabotka materialov rezaniem: fizicheskie osnovy / A.A. Ryjkin. – Rostov n/D: Izdatel'skii centr DGTU, 1995. – 241 s. – in Russian.Крестовников А.Н. Химическая термодинамика / А.Н. Крестовников, В.Н. Вигдорович. – М.: Металлургия, 1973. – 256 с.Krestovnikov A.N. Himicheskaya termodinamika / A.N. Krestovnikov, V.N. Vigdorovich. – M.: Metallurgiya, 1973. – 256 s. – in Russian.Термодинамические свойства неорганизованных веществ: справочник; под. ред. А.П. Зефирова. – М.: Атомиздат, 1965. – 460 с.Termodinamicheskie svoistva neorganizovannyh veschestv: spravochnik; pod. red. A.P. Zefirova. – M.: Atomizdat, 1965. – 460 s. – in Russian.Карапетянц М.Х. Химическая термодинамика / М.Х. Карапетянц. – М.: Химия, 1975. – 584 с.Karapetyanc M.H. Himicheskaya termodinamika / M.H. Karapetyanc. – M.: Himiya, 1975. – 584 s. – in Russian.Термодинамические свойства веществ: справочник / В.Н. Рябин, М.А. Остроумов, Т.Г. Свит. – Л.: Химия. Ленингр. отд-ние, 1977. – 389 с.Termodinamicheskie svoistva veschestv: spravochnik / V.N. Ryabin, M.A. Ostroumov, T.G. Svit. – L.: Himiya. Leningr. otd-nie, 1977. – 389 s. – in Russian.Войтович Р.Ф. Окисление карбидов и нитридов / Р.Ф. Войтович. – Киев: Наук. думка, 1981. – 192 с.Voitovich R.F. Okislenie karbidov i nitridov / R.F. Voitovich. – Kiev: Nauk. dumka, 1981. – 192 s. – in Russian.Кубашевский О. Окисление металлов и сплавов / О. Кубашевский, Б. Гопкинс. – М.: Металлургия, 1965. – 428 с.Kubashevskii O. Okislenie metallov i splavov / O. Kubashevskii, B. Gopkins. – M.: Metallurgiya, 1965. – 428 s. – in Russian.Мигранов М.Ш. Износостойкие покрытия с прогнозируемой адаптацией при трении / М.Ш. Мигранов, Л.Ш. Шустер, Г.С. Фукс-Рабинович // Трение и смазка в машинах и механизмах. – 2010. – №1. – С.25-29.Migranov M.Sh. Iznosostoikie pokrytiya s prognoziruemoi adaptaciei pri trenii / M.Sh. Migranov, L.Sh. Shuster, G.S. Fuks-Rabinovich // Trenie i smazka v mashinah i mehanizmah. – 2010. – №1. – S.25-29. – in Russian.Ван Флек Л. Теоретическое и прикладное материаловедение; пер. с англ. / Л. Ван Флек. – М.: Автоматизация, 1975. – 472 с.Van Flek L. Teoreticheskoe i prikladnoe materialovedenie; per. s angl. / L. Van Flek. – M.: Avtomatizaciya, 1975. – 472 s. – in Russian.Руднева В.В. Термоокислительная устойчивость нанопорошков тугоплавких карбидов и боридов / В.В. Руднева, В.В. Галевский // Изв. вузов. Черная металлургия. – 2007. – №4. – С.20-24.Rudneva V.V. Termookislitel'naya ustoichivost' nanoporoshkov tugoplavkih karbidov i boridov / V.V. Rudneva, V.V. Galevskii // Izv. vuzov. Chernaya metallurgiya. – 2007. – №4. – S.20-24. – in Russian.Рыжкин А.А. Влияние внешней среды на износ твёрдых сплавов / А.А. Рыжкин, А.И. Боков, В.В. Зотов [и др.] // Вестник ДГТУ. – 2010. – Т.10. – №1. – С.112-120.Ryjkin A.A. Vliyanie vneshnei sredy na iznos tverdyh splavov / A.A. Ryjkin, A.I. Bokov, V.V. Zotov [i dr.] // Vestnik DGTU. – 2010. – T.10. – №1. – S.112-120. – in Russian.Окисление металлов. Теоретические основы. Т.1; пер. с франц. / под ред. Г.С. Викторовича. – М.: Металлургия, 1968. – 498 с.Okislenie metallov. Teoreticheskie osnovy. T.1; per. s franc. / pod red. G.S. Viktorovicha. – M.: Metallurgiya, 1968. – 498 s. – in Russian.Эванс Ю.Р. Коррозия и окисление металлов / Ю.Р. Эванс; пер. с англ. – М.: Машгиз, 1962. – 560 с.Evans Yu.R. Korroziya i okislenie metallov / Yu.R. Evans; per. s angl. – M.: Mashgiz, 1962. – 560 s. – in Russian.Носовский И.Г. Влияние газовой среды на износ металлов / И.Г. Носовский. – Киев: Техника, 1968. – 181 с.Nosovskii I.G. Vliyanie gazovoi sredy na iznos metallov / I.G. Nosovskii. – Kiev: Tehnika, 1968. – 181 s. – in Russian.Верещака А.С. Повышение эффективности резания труднообрабатываемых материалов с применением инструмента с наноструктурным износостойким покрытием / А.С. Верещака, А.И. Анников, А.В. Дачева // Технология машиностроения. – 2010. – №3. – С.17-22.Vereschaka A.S. Povyshenie effektivnosti rezaniya trudnoobrabatyvaemyh materialov s primeneniem instrumenta s nanostrukturnym iznosostoikim pokrytiem / A.S. Vereschaka, A.I. Annikov, A.V. Dacheva // Tehnologiya mashinostroeniya. – 2010. – №3. – S.17-22. – in Russian.Краткий каталог. Путеводитель по покрытиям 2008 (Выставка фирмы PLATIT).Kratkii katalog. Putevoditel' po pokrytiyam 2008 (Vystavka firmy PLATIT). – in Russian.Фалькевский В.А. Твердые сплавы / В.А. Фалькевский, Л.И. Клячко. – М.: Изд. дом «Руда и материалы», 2005. – 411 с.Fal'kevskii V.A. Tverdye splavy / V.A. Fal'kevskii, L.I. Klyachko. – M.: Izd. dom «Ruda i materialy», 2005. – 411 s. – in Russian.Пригожин М. Современная термодинамика / М. Пригожин. – М.: Мир, 2002. – 462 с.Prigojin M. Sovremennaya termodinamika / M. Prigojin. – M.: Mir, 2002. – 462 s. – in Russian.Физико-химические свойства окислов: справочник; под ред. Г.В. Самсонова. – М.: Металлургия, 1978. – 471 с.Fiziko-himicheskie svoistva okislov: spravochnik; pod red. G.V. Samsonova. – M.: Metallurgiya, 1978. – 471 s. – in Russian.Соляков В.К. Введение в химическую термодинамику / В.К. Соляков. – М.: Изд-во «Химия», 1974. – 220 с.Solyakov V.K. Vvedenie v himicheskuyu termodinamiku / V.K. Solyakov. – M.: Izd-vo «Himiya», 1974. – 220 s. – in Russian.Жук Н.П. Курс теории коррозии и защиты металлов / Н.П. Жук. – М.: Металлургия, 1976. – 472 с.Juk N.P. Kurs teorii korrozii i zaschity metallov / N.P. Juk. – M.: Metallurgiya, 1976. – 472 s. – in Russian.Томашов Н.Д. Теория коррозии и защиты металлов / Н.Д. Томашов. – М.: Изд-во АН СССР, 1960. – 591 с.Tomashov N.D. Teoriya korrozii i zaschity metallov / N.D. Tomashov. – M.: Izd-vo AN SSSR, 1960. – 591 s. – in Russian.Самсонов Г.В. Тугоплавкие соединения / Г.В. Самсонов, И.М. Винницкий. – М.: Металлургия, 1976. – 558 с.Samsonov G.V. Tugoplavkie soedineniya / G.V. Samsonov, I.M. Vinnickii. – M.: Metallurgiya, 1976. – 558 s. – in Russian.Шаскальская М.П. Кристаллография / М.П. Шаскальская. – М.: Высш. шк., 1984. – 385 с.Shaskal'skaya M.P. Kristallografiya / M.P. Shaskal'skaya. – M.: Vyssh. shk., 1984. – 385 s. – in Russian.Войтович Р.Ф. Высокотемпературное окисление металлов и сплавов: справочник; под ред. И.Н. Францевича / Р.Ф. Войтович, Э.И. Головко. – Киев: Наук. думка, 1980. – 295 с.Voitovich R.F. Vysokotemperaturnoe okislenie metallov i splavov: spravochnik; pod red. I.N. Francevicha / R.F. Voitovich, E.I. Golovko. – Kiev: Nauk. dumka, 1980. – 295 s. – in Russian.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.