Механики XXI веку №15 2016

259 / 457

Материаловедение, динамика и прочность машин и механизмов
259
Molecular dynamics modeling automation
Khlystov A.N.
Bratsk State University, 40, Makarenko str., Bratsk, 665709, Russia
Keywords: molecular dynamics modeling, Blender, particles, crystal lattice, atomic radius, metal
phases, combined electric diamond grinding, diamond wheels.
This work is devoted to one of the most powerful methods for the analysis of physical processes at the
molecular level - computer molecular dynamics simulation of the contact surfaces in combined electric diamond
grinding. As one of the innovative and high-precision technologies for modern grinding hard materials, it combines the
effects of several processes simultaneously: mechanical, electrical and electrochemical. In the center of the work, there
are issues of MD-simulations of two surfaces: machined surface of high speed steel and the surface of the diamond
grinding wheel. Since traditional mathematical description does not have sufficient clarity to demonstrate abstruse
aspects of atomic tribology of metal cutting with simultaneously occurring different, in their physical nature of the
process, the MD-simulation remains the only way to fill this gap.
УДК 621.791
Исследование операций термического упрочнения деталей из спецчугунов
Гордеева Э.С., Резинкина Г.П., Шрон Л.Б., Богуцкий В.Б.
ФГАОУВО Севастопольский государственный университет, ул. Университетская, 33, Севастополь,
Россия
Ключевые слова: специальный чугун, отбеленный слой, графитизация, фазовые превраще-
ния, оплавленная зона
В статье проведен анализ причин возникновения повреждений контактных поверхностей распредели-
тельных валов (шеек и кулачков), изготовленных из специальных чугунов. Обосновано применение «отбела» для
увеличения износостойкости контактных поверхностный шеек и кулачков. Изготовлены микрошлифы с ха-
рактерными повреждениями контактных зон распределительных валов и выявлена микроструктура рабочей
поверхности кулачков, подверженных «отбелу». Выполнены металлографические исследования поврежденных
контактных зон распределительных валов и выявлены причины появления брака. Установлено, что брак связан
с отшелушиванием «отбеленного» слоя и возникновением расслоений и задиров. Предложены мероприятия по
совершенствованию операций термического упрочнения для снижения брака на операциях финишной обра-
ботки. При выполнении этой операции распределительный вал необходимо подвергать предварительному на-
греву до температур 400…430˚С. Установлено, что для надежной защиты рабочей зоны, необходимо обеспе-
чить скорость охлаждения зоны оплавления в интервале температур 1…5 град/с.
Детали газораспределительного механизма автомобильного двигателя, работают в сложных
условиях контактного взаимодействия. В частности, такие поверхности распределительного вала как
шейки и кулачки подвергаются повышенному износу и воздействию знакопеременных нагрузок со
сложной схемой нагружения. Для обеспечения надежной работы распределительного вала необходи-
мо, чтобы применяемый для его изготовления материал, обладал комплексом физико-механических
свойств. Во-первых, оптимальной микроструктурой, обеспечивающей хорошую сопротивляемость
износу. Как правило, для этих целей рекомендуется гетерогенная структура со скелетом твердых
включений, блокирующих сдвиговые деформации, уменьшающих внутреннее трение, и, следова-
тельно, снижающих теплообразование при работе. Во-вторых, достаточно высоким уровнем механи-
ческих свойств, которые позволят повысить сопротивляемость усталостным разрушениям, коррози-
онную стойкость. В-третьих, обладать высокой теплопроводностью, обеспечивать быстрый отвода
тепла от зон местного нагрева, что будет способствовать устойчивости структуры и механических
свойств при рабочих температурах, а так же снизит склонность к схватыванию с материалом толкате-
ля.
Для увеличения износостойкости поверхностный слой кулачков подвергается «отбелу», для
этого используют традиционные технологии [1, 2], такие как литье в металлические кокили и литье с
«отбелом» при помощи технологических ребер. Несовершенство этих методов приводит к новой