Experimental study of the formation of surface roughness of the sprayed ceramic layer on the necks of the rotor shafts of gas turbine

Authors

Keywords:

mineral-ceramic layer, grinding, wear, roughness, cubic boron nitride wheel

Abstract

The applied sprayed coatings are absolutely new materials, which differ from the initial components by their formation history, bond nature, etc. In general mechanical engineering standards, there are no recommendations on selection of grinding modes of sprayed ceramic coatings. Therefore, at the design of grinding operations of the sprayed layers it is necessary to carry out the selection of the grinding wheel and processing modes on the basis of the conditions of the maximum productivity, economic efficiency and assurance of the required surface quality.

Therefore, the studies, aimed at technological pro-vision of quality and productiveness of grinding of the necks of rotor shafts of gas turbine, sprayed with wear- and heat-resistant mineral-ceramic coating are topical for mechanical engineering.

In the literature, referring to ceramics processing, there are no data on the processing of the sprayed mineral-ceramic layer. The ceramics were processed by wheels only on metal and organic bonds.

According to technical requirements, the necks of the shaft of gas turbine must have low values of surface roughness Ra = 0,63…0,32. This class of roughness at abrasive grinding is reached as a result of additional fin-ishing operations. Therefore, the possibilities of grinding by cubic boron nitride wheels can be applied to the full extent.

The study of regularities of the surface roughness from processing factors allows to manage the process so that steadily maintain the required roughness value.

Author Biographies

Владимир Лебедев, Odessa National Polytechnic University, Odessa, Ukraine

Professor of chair " Structural Materials Technology and Materials "

Татьяна Чумаченко, Odessa National Polytechnic University, Odessa, Ukraine

Chair " Structural Materials Technology and Materials ";

References

Михайлов, А. А. Обработка деталей с гальваническими покрытиями / А. А. Михайлов. – М.: Машиностроение, 1987. – 144 с. 2. Переверзев, П. П. Взаимосвязь производительности и точности операций шлифования с интенсивностью затупления кругов из различных абразивных материалов: Автореф. дис. … канд. техн. наук : спец. / П. П. Переверзев. – Челябинск, 1981. – 17 с. 3. Пилипенко, А. М. Абразивное шлифование деталей цилиндрической формы после плазменного покрытия / А. М. Пилипенко, В. Ф. Коробка, В. М. Немец // Сверхтвердые материалы. – 1981. – № 5. – С. 62 - 65. 4. Ахмедов, Р. Б. Аэродинамика закрученной струи / Р. Б. Ахмедов, Т. Б. Балагула, Ф. К. Рашидов. − М.: Энергия, 1977. − 240 с. 5. Рыжов, М. А. Режимы и методы шлифования цементованных и закаленных зубчатых колес / М. А. Рыжов, Н. М. Рыжов. – М.: Станки и инструмент, 1966. – 488 с. 6. Казимирчук, А. Ф. Обрабатываемость износостойких покрытий / А. Ф. Казимирчук // Сверхтвердые материалы. – 1979. – № 2. – С. 51 – 54. 7. Костиков, В. И. Плазменные покрытия / В. И. Костиков, Ю. Ф. Шестерин. – М.: Металлургия, 1988. – 158 с. 8. Опарин, В. М. Исследование процесса шлифования износостойких покрытий на основе карбида титана / В. М. Опарин // Повышение эффективности использования режущих инструментов при обработке авиационных материалов. – Куйбышев.: Куйбышев. авиац. ин-та, 1983. – С. 121 – 123. 9. Рыкалин, Н. Н. Плазменные процессы в металлургии и технологии неорганических материалов / Н. Н. Рыкалин, М. Х. Шоршоров, В. В.Кудинов. – М.: Наука, 1973. – С. 187 - 196. 10. Кащук, В. А. Шлифование износостойких покрытий кругами из алмаза и кубического нитрида бора / В. А. Кащук, Е. М. Чистяков // Синтетические алмазы. – 1974. – Вып. 4 (40). – С. 54 – 56. 11. Лебедев, В. Г. Компонентный состав напыленных керамических слоев и его влияние на трещиностойкость при шлифовании / В. Г. Лебедев, Т. В. Чумаченко // Тр. Одес. политехн. ун-та. – 2005. – Вып. 2 (42). – С. 82 – 84. 12. Мамин, П. Д. Остаточные напряжения после отделочно-упрочняющей обработке деталей машин / П. Д. Мамин, P. P. Мавлютов, B. C. Куликов // Институт механики (УИЦ РАН). Вестн. УГАТУ, – 2001. – С. 111 – 117. 1. Ahmedov, R. B., Rashidov, F. K., Rashidov, F. K. (1977). Ajerodinamika zakruchennoj strui. M.: Jenergija, 240. 2. Kazimirchuk, A. F. (1979). Obrabatyvaemost' iznosostojkih pokrytij. Sverhtverdye materialy, № 2, 51 – 54. 3. Kashhuk, V. A., Chistjakov, E. M. (1974). Shli-fovanie iznosostojkih pokrytij krugami iz almaza i kubicheskogo nitrida bora . Sinteticheskie almazy, 4 (40), 54 – 56. 4. Kostikov, V. I., Shesterin, Ju. F. (1988). Plaz-mennye pokrytija. M. : Metallurgija, 158. 5. Lebedev, V. G., Chumachenko, T. V. (2005). Komponentnyj sostav napylennyh keramicheskih sloev i ego vlijanie na treshhinostojkost' pri shlifovanii. Tr. Odes. politehn. un-ta, 2 (42), 82 – 84. 6. Mihajlov, A. A. (1987). Obrabotka detalej s gal'vanicheskimi pokrytijami. M. : Mashinostroenie, 144. 7. Mamin, P. D., Mavljutov, P. P., Kulikov, B. C. (2001). Ostatochnye naprjazhenija posle otde-lochno-uprochnjajushhej obrabotke detalej mashin. In-stitut mehaniki (UIC RAN). Vestn. UGATU, 111 –117. 8. Oparin, V. M. (1983). Issledovanie processa shlifovanija iznosostojkih pokrytij na osnove karbida titana . Povyshenie jeffektivnosti ispol'zovanija rezhush-hih instrumentov pri obrabotke aviacionnyh materialov. Kujbyshev. :Izd-va Kujbіshev. aviac. In-ta, 121–123. 9. Pereverzev, P. P. (1981). Vzaimosvjaz' proiz-voditel'nosti i tochnosti operacij shlifovanija s intensiv-nost'ju zatuplenija krugov iz razlichnyh abrazivnyh mate-rialov: avtoref. dis. na poluch. nauchn. stepenja kand. tehn. nauk: spec. 05.02.08 «Tehnologija mashinostroe-nija». Cheljabinsk, 17. 10. Pilipenko, A. M., Korobka, V. F., Nemec, V. M. (1981). Abrazivnoe shlifovanie detalej cilin-dricheskoj formy posle plazmennogo pokrytija. Sverht-verdye materialy, № 5, 62–65. 11. Rykalin, N. N., Shorshorov, M. H., Kudinov, V. V. (1973). Plazmennye processy v metallurgii i tehnologii neorganicheskih. M. : Nauka, 187 – 196. 12. Ryzhov, M. A., Ryzhov, N. M. (1966). Rez-himy i metody shlifovanija cementovannyh i zakalennyh zubchatyh koles . M. : Stanki i instrument, 488.

Downloads

Published

2014-01-10

Issue

Vol. 16 No. 5 (2013)

Section

Power Engineering

License

Copyright (c) 2015 Владимир Лебедев, Татьяна Чумаченко

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International License.

All authors agree with the following conditions:

  • The authors reserve the right to claim authorship of their work and transfer to the journal the right of first publication of the work under the license agreement (the agreement).
  • Authors have a right to conclude independently additional agreement on non-exclusive spreading the work in the form in which it was published by the jpurnal (for example, to place the work in institution repository or to publish as a part of a monograph), providing a link to the first publication of the work in this journal.
  • Journal policy allows authors to place the manuscript in the Internet (for example, in the institution repository or on a personal web sites) both before its submission to the editorial board and during its editorial processing, as this ensures the productive scientific discussion and impact positively on the efficiency and dynamics of citation of published work (see The Effect of Open Access).