Эмпирические математические экспертные модели пластичности, прочности и износостойкости материалов на примере стали P18
https://doi.org/10.22405/2226-8383-2020-21-3-272-291
Аннотация
В работе приведен анализ результатов лабораторных экспериментальных исследова-
ний параметров, характеризующих пластичность, прочность и износостойкость инстру-
ментальной стали Р18, полученных в ходе материаловедческих экспертиз. Разработаны
новые эмпирические математические экспертные модели зависимости показателей пла-
стичности и прочности стали Р18 от температуры. Получены эмпирические математиче-
ские экспертные модели зависимости механических свойств и износостойкости стали Р18
от различных факторов. Показана возможность аналитического представления сложных
экспериментальных графических зависимостей механических и трибологических свойств
стали Р18 от различных факторов в целях использования в судебно-экспертной практике.
Об авторах
Александр Джалюльевич Бреки
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
Россия
кандидат технических наук, доцент
Россия
кандидат технических наук, доцент
Александр Евгеньевич Гвоздев
Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого
Россия
доктор технических наук, профессор, профессор
Россия
доктор технических наук, профессор, профессор
Ольга Владимировна Кузовлева
Российский государственный университет правосудия
Россия
кандидат технических наук, доцент, доцент
Россия
кандидат технических наук, доцент, доцент
Владислав Юрьевич Кузовлев
Московский университет МВД России имени В.Я. Кикотя
Россия
старший преподаватель, полковник полиции
Россия
старший преподаватель, полковник полиции
Список литературы
1. Гвоздев А.,Е., Черных Д.,П., Бреки А.,Д., Моисеев В.,В., Стариков Н.,Е., Пустовгар А.,С., Аверьянов Р.,В. Сверхпластичность сталей ледебуритного класса. – Тула: Издательство Тульского государственного университета. 2006. – 75 с.
2. Виноградов В.,Н., Сорокин Г.,М. Износостойкость сталей и сплавов. – М.: Нефть и газ, 1994. – 417 с.
3. Чумаченко Е.,Н., Цепин М.,А., Чекин А.,В., Панина О.Н. Анализ влияния структуры на формоизменение заготовки при листовой сверхпластической формовке // Кузнечно-штамповочное прозводство. – 2001. – №7. – С. 3–7.
4. Еникеев Ф.,У. Определение параметров сигмоидальной кривой сверхпластичности // Кузнечно-штамповочное прозводство. – 2001. – №4. – С. 18–22.
5. Гуляев А.,П. Технологическая пластичность быстрорежущих сталей / А.П. Гуляев, Л.М. Сарманова // Металловедение и термическая обработка металлов. – 1969. – №7. – С. 2–9.
6. Бреки А.,Д., Гвоздев А.,Е., Колмаков А.,Г. Полуэмпирические математические модели трения верчения стали ШХ15 по стали Р6М5, по схеме шар – плоскость с учетом износа // Материаловедение. – 2019. – № 2. – С. 43–48.
7. Чулкин С.,Г., Стешенков А.,Л., Бреки А.,Д., Лысенков П.,М. Математическое моделирование процесса обкатки гребных валов // Морские интеллектуальные технологии. – 2019. – № 1–3 (43). – С. 76–86.
8. Бреки А.,Д. О функциональном контуре конечного треугольного массива чисел / В сборнике: Алгебра, теория чисел и дискретная геометрия: современные проблемы и приложения Материалы XV Международной конференции, посвященной столетию со дня рождения профессора Николая Михайловича Коробова. – 2018. – С. 166–169.
9. Бреки А.,Д., Александров С.,Е., Тюриков К.,С., Колмаков А.,Г., Гвоздев А.,Е., Калинин А.,А. Антифрикционные свойства плазмохимических покрытий на основе $SiO_2$ с наночастицами MoS2 в условиях трения верчения по стали ШХ15 // Материаловедение. – 2018. – №1. – С. 31–35.
10. Breki A.,D., Medvedeva V.,V., Krylov N.,A., Aleksandrov S.,E., Kolmakov A.,G., Gvozdev A.,E., Sergeev N.,N., Provotorov D.,A., Fadin Y.,A. Antiwear properties of composite greases «LITOL-24–magnesium hydrosilicate particles» //Inorganic Materials: Applied Research. 2018. Т. 9. № 1. P. 21–25.
11. Бреки А.,Д., Гвоздев А.,Е., Колмаков А.,Г., Сергеев Н.,Н. Исследование трения верчения стали ШХ15 по сталям Р6М5 и 10Р6М5-МП с использованием математического моделирования // Материаловедение. – 2018. – №12. – С. 40–45.
12. Koltsova T.,S., Breki A.,D., Larionova T.,V., Tolochko O.,V. Operational characteristics of the composite aluminum – carbon nanofibers // Materials Physics and Mechanics. 2018. Т.38. №1. P. 11–15.
13. Breki A., Nosonovsky M. Ultraslow frictional sliding and the stick-slip transition // Applied Physics Letters. 2018. Т. 113. № 24. P. 241602.
14. Breki A., Nosonovsky M. Einstein's viscosity equation for nanolubricated friction // Langmuir: the ACS journal of surfaces and colloids. 2018. Т. 34. № 43. P. 12968-12973.
15. Бреки А.,Д., Семенов С.,А., Стариков Н.,Е., Гвоздев А.,Е., Лаврушин А.,В. Влияние микроскопических грибов aspergillus niger на триботехнические свойства пластичного смазочного материала марки «ЛИТА» // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. – 2018. – №7. – С. 108–117.
16. Чечулин К.,Н., Бреки А.,Д., Молоков И.,Е., Гвоздев А.,Е., Кутепов С.,Н., Пантюхин О.,В. Влияние изменения пригодности моторного масла М-8ДМ в двигателе внутреннего сгорания Д-245.7Е3 автомобиля ГАЗ-3309 на циклы его поставки в границах технического обеспечения // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. – 2018. – №7. – С. 137–150.
17. Бреки А.,Д., Гвоздев А.,Е., Минаев И.,В., Кутепов С.,Н., Калинин А.,А. Математические модели характеристик процесса фрикционного взаимодействия гетерофазных металлических систем // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. – 2018. – №7. – С. 39–53.
18. Чечулин К.,Н., Бреки А.,Д., Молоков И.,Е., Гвоздев А.,Е., Кутепов С.,Н., Пантюхин О.,В. Влияние изменения свойств моторного масла М10Г2К в двигателе внутреннего сгорания ЯМЗ-236 автомобиля УРАЛ-4320 на циклы его поставки в границах технического обеспечения // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2018. – №8. – С. 127–140.
19. Чечулин К.,Н., Бреки А.,Д., Молоков И.,Е., Гвоздев А.,Е., Кутепов С.,Н., Пантюхин О.,В. Влияние диагностики моторного масла М10Г2К в двигателе внутреннего сгорания КАМАЗ-740 автомобиля КАМАЗ на циклы его поставки в границах технического обеспечения // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. – 2018. – №8. – С. 79–93.
20. Бреки А.,Д., Тюрикова И.,А., Шатульский А.,А., Гвоздев А.,Е., Кутепов С.,Н. Влияние магнитных наночастиц Fe3O4 на трение и износ стали 10Х17Н13М2Т в режиме верчения в среде смазочного масла // Вестник Рыбинской государственной авиационной технологической академии им. П.А. Соловьева. – 2018. – №4 (47). – С. 103–111.
21. Breki A.,D., Kol'tsova T.,S., Skvortsova A.,N., Tolochko O.,V., Aleksandrov S.,E., Kolmakov A.,G., Lisenkov A.,A., Fadin Y.,A., Gvozdev A.,E., Provotorov D.,A. Tribotechnical properties of composite material «aluminum–carbon nanofibers» under friction on steels 12KH1 and SHKH15 // Inorganic Materials: Applied Research. 2018. Т. 9. № 4. P. 639–643.
22. Breki A.,D., Aleksandrov S.,E., Tyurikov K.,S., Kolmakov A.,G., Gvozdev A.,E., Kalinin A.,A. Antifriction properties of plasma-chemical coatings based on SiO2 with MoS2 nanoparticles under conditions of spinning friction on SHKH15 steel // Inorganic Materials: Applied Research. 2018. Т. 9. № 4. P. 714–718.
23. tankevich P., Mironovs V., Vasilyeva E., Breki A., Tolochko O. The possibility of modifying the elements of the bearing assembly with nanoparticles in order to reduce the friction coefficient // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 2017. P. 012084.
24. Alexandrov S.,E., Tyurikov K.,S., Breki A.,D. Low-temperature plasma-chemical deposition of nanocomposite antifriction molybdenum disulfide (filler)–silicon oxide (matrix) coatings // Russian Journal of Applied Chemistry. 2017. Т. 90. №11. P. 1753–1759.
25. Бреки А.,Д., Кольцова Т.,С., Скворцова А.,Н., Толочко О.,В., Александров С.,Е., Колмаков А.,Г., Лисенков А.,А., Гвоздев А.,Е., Фадин Ю.,А., Провоторов Д.,А. Триботехнические свойства композиционного материала «алюминий-углеродные нановолокна» при трении по сталям 12Х1 и ШХ15 // Материаловедение. – 2017. – №11. – С. 37–42.
26. Бреки А.,Д., Медведева В.,В., Крылов Н.,А., Колмаков А.,Г., Фадин Ю.,А., Гвоздев А.,Е., Сергеев Н.,Н., Александров С.,Е., Провоторов Д.,А. Противоизносные свойства пластичных смазочных композиционных материалов «ЛИТОЛ24-частицы гидросиликатов магния» // Материаловедение. – 2017. – №3. – С. 38–42.
27. Бреки А.,Д., Александров С.,Е., Тюриков К.,С., Гвоздев А.,Е., Калинин А.,А. Антифрикционные свойства покрытия на основе $SiO_2$, содержащего наночастицы MoS2 со средним размером 61 нм при трении по стали ШХ15 // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. – 2017. – №7. С. 334–343.
28. Бреки А.,Д., Александров С.,Е., Тюриков К.,С., Гвоздев А.,Е., Калинин А.,А. Исследование трения стали ШХ15 по покрытию на основе $SiO_2$, содержащего наночастицы дисульфида молибдена со средним размером 53нм // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. – 2017. – №7. – С. 363–373.
29. Бреки А.,Д., Александров С.,Е., Тюриков К.,С., Гвоздев А.,Е., Агеев Е.,В., Провоторов Д.,А., Куц В.,В. Лабораторные исследования трения стали ШХ15 по покрытию на основе $SIO_2$, содержащему наночастицы MoS2 со средним размером 64 нм // Известия Юго-Западного государственного университета. – 2017. – №4 (73). – С. 52–67.
30. Breki A.,D., Gvozdev A.,E., Kolmakov A.,G., Starikov N.,., Provotorov D.,A., Sergeyev N.,N., Khonelidze D.,M. On friction of metallic materials with consideration for superplasticity phenomenon // Inorganic Materials: Applied Research. 2017. Т. 8. № 1. P. 126–129.
31. Breki A.,D., Didenko A.,L., Kudryavtsev V.,V., Vasilyeva E.,S., Tolochko O.,V., Kolmakov A.,G., Gvozdev A.,E., Provotorov D.,A., Starikov N.,E., Fadin Yu.,A. Synthesis and dry sliding behavior of composite coating with (R-OOO)FT polyimide matrix and tungsten disulfide nanoparticle filler // Inorganic Materials: Applied Research. 2017. Т. 8. № 1. P. 32–36.
32. Breki A.,D., Didenko A.,L., Kudryavtsev V.,V., Vasilyeva E.,S., Tolochko O.,V., Gvozdev A.,E., Sergeyev N.,N., Provotorov D.,A., Starikov N.,E., Fadin Yu.,A., Kolmakov A.,G. Composite coatings based on A-OOO polyimide and $WS_2$ nanoparticles with enhanced dry sliding characteristics // Inorganic Materials: Applied Research. 2017. Т. 8. № 1. P. 56–59.
33. Breki A.,D., Gvozdev A.,E., Kolmakov A.,G. Application of generalized pascal triangle for description of oscillations of friction forces // Inorganic Materials: Applied Research. 2017. Т. 8. № 4. P. 509–514.
34. Бреки А.,Д., Александров С.,Е., Тюриков К.,С., Гвоздев А.,Е., Калинин А.,А., Агеев Е.,В., Ивахненко А.Г. Закономерности трения верчения стали ШХ15 по поверхности покрытия на основе $SiO_2$, содержащего наночастицы $MoS_2$ со средним размером 70 нм, нанесённого на подложку из стали 12Х18Н10Т // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. – 2017. – №3 (24). – С. 48–59.
35. Breki A.,D., Vasilyeva E.,S., Tolochko O.,V., Didenko A.,L., Kudryavtsev V.,V., Kolmakov A.,G., Sergeyev N.,N., Gvozdev A.,E., Starikov N.,E., Provotorov D.,A., Fadin Y.,A. Synthesis and tribotechnical properties of composite coatings with PM–DADPE polyimide matrix and fillers of tungsten dichalcogenide nanoparticles upon dry sliding friction // Inorganic Materials: Applied Research. 2016. Т. 7. №4. P. 542–546.
36. Ondracek G. Zum Zussaоmmenhang zwischen Eigenschaften und Gefugestruktur mehrphasiger Werkstoffe // Werkstofftechnik. 1977. №8. P. 240–246
37. Хохлов В.,М. Расчёт площадей контакта, допускаемых напряжений, износа и износостойких деталей машин: Монография. – Брянск, БГТУ, 1999. – 104 с.
38. Хохлов В.,М. Основы расчёта контурных и фактических площадей контакта и давлений // Вестник машиностроения. – 1990. – №7. – С. 21–22.
39. Хохлов В.,М. Расчёт контурных площадей контакта и давлений // Известия вузов. Машиностроение. – 1990. – №4. – С. 20–24.
40. Khokhlov V.,M. Foundations underlying the calculation of contour and actual contact areas and pressures // Russian Engineering Research. 1990. Vol.10. №7. P. 15–18.
41. Khokhlov V.,M. Calculation of contour and nominal working stresses // Russian Engineering Research. 1994. Vol.14. №4. P. 1–4.
42.
43. Демкин Н.,Б. Исследование контакта двух шероховатых поверхностей // Трение и износ. – 1990. – Т.11. – №6. – С. 1002–1006.
44. Мур Д. Основы и применения трибоники. – М.: Мир, 1978. – 488 с.
45. Петрусевич А.,И. Основные выводы из контактно-гидродинамической теории смазки. – М.: АН СССР, ОТН, 1951, №2. – С. 209–223.
46. Ишлинский А.,Ю. Осесимметричная задача теории пластичности и проба Бринелля // Прикладная математика и механика. – 1944. – Т.8. – Вып.3. – С. 201–224.
47. Bowden F.,P., Tabor D. Reibung und Schmierung fester Korper. Berlin-Gottingen-Heidelberg: Springer – Verlag, 1959. 410 p.
48. Петров Ю.,В., Груздков А.,А., Ситникова Е.,В. Аномальное поведение предела текучести при повышении температуры в условиях высокоскоростного деформирования // Доклады Академии наук. – 2007. – Т. 417. – №4. – С. 493–496.
49. Янушкевич Ж.,Ч., Луговская А.,С., Беляков А.,Н., Добаткин С.,В., Кайбышев Р.,О. Влияние температуры испытания на предел текучести аустенитных коррозионностойких сталей, подвергнутых прокатке при различных температурах // В сборнике: VI Всероссийская конференция по наноматериалам с элементами научной школы для молодежи Сборник материалов. – 2016. – С. 320–321.
50. Taбaчникова Е.,Д., Бенгус В.,З., Подольский А.,В., Смирнов С.,Н., Валиев Р.,З. Предел текучести и пластичность наноструктурного титана разной чистоты при температурах 300, 77 и 4.2 К // Кристаллография. – 2009. – Т.54. – №6. – С. 1119–1122.
51. Александров С.,Е., Лямина Е.,А., Новожилова О.,В. Влияние зависимости предела текучести от температуры на напряженное состояние в тонком полом диске // Проблемы машиностроения и надежности машин. – 2013. – №3. – С. 43–48.
52. Ситников И.,В., Саломатова Е.,С. Численное моделирование сварки трением с перемешиванием // Master's Journal. – 2014. – №2. – С. 84–88.
53. Бакли Д. Поверхностные явления при адгезии и фрикционном взаимодействии / Пер. с англ. А.В. Белого, Н.К. Мышкина; Под ред. А.И. Свириденка. – М.: Машиностроение, 1986. – 360 с.
Рецензия
Для цитирования:
Бреки А.Д., Гвоздев А.Е., Кузовлева О.В., Кузовлев В.Ю. Эмпирические математические экспертные модели пластичности, прочности и износостойкости материалов на примере стали P18. Чебышевский сборник. 2020;21(3):272-291. https://doi.org/10.22405/2226-8383-2020-21-3-272-291
For citation:
Breki A.D., Gvozdev A.E., Kuzovleva O.V., Kuzovlev V.Yu. Empirical mathematical models of plasticity, strength and wear resistance of materials on the example of P18 steel. Chebyshevskii Sbornik. 2020;21(3):272-291. (In Russ.) https://doi.org/10.22405/2226-8383-2020-21-3-272-291
Просмотров:
302
Послать статью по эл. почте 