О влиянии смазочно-охлаждающих технологических средств на разрушение металла в процессе резания

image_print
DOI https://doi.org/10.15407/pmach2019.03.057
Журнал Проблемы машиностроения
Издатель Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного Национальной академии наук Украины
ISSN 0131-2928 (print), 2411-0779 (online)
Выпуск Том 22, № 3, 2019 (сентябрь)
Страницы 57-62

 

Авторы

А. И. Сошко, Херсонский национальный технический университет (73008, Украина, г. Херсон, Бериславское шоссе, 24), e-mail: a.soshko@gmail.com, ORCID: 0000-0002-2135-5674

В. А. Сошко, Херсонский национальный технический университет (73008, Украина, г. Херсон, Бериславское шоссе, 24), e-mail: soshking@gmail.com, ORCID: 0000-0002-1788-0855

И. П. Симинченко, Херсонский национальный технический университет (73008, Украина, г. Херсон, Бериславское шоссе, 24), e-mail: siminchenko@gmail.com, ORCID: 0000-0001-7567-6062

 

Аннотация

Показано влияние смазочно-охлаждающих технологических средств на разрушение металла в процессе резания. Установлено, что наиболее эффективными присадками к смазывающе-охлаждающим технологическим средствам (СОТС) являются алифатические предельные полимеры – полиэтилен и поливинилхлорид. В рамках представлений о химической активации сред, а также накопившихся собственных экспериментальных материалов исследований проведены исследования по качественному описанию усложненных моделей, связанных с реальной микроструктурой материала и количественным измерениям металло-водородных систем. Рассмотрены различные аспекты проблемы влияния механической энергии и водорода на перестройку кристаллической решетки и разрывы сил межатомных связей, возникающих в ультрамикроскопических областях. Освещены вопросы кинетики входа протона в глубину металла в системе металл–водород и его взаимодействие с металлом непосредственно в области перестройки и разрыва сил связей между атомами на конечное проявление влияния среды на процесс резания. В статье описаны процессы и явления, которые проходят ниже границы между сильно деформируемым металлом (стружкой) и остальной массой металла обрабатываемой заготовки и особенности процессов транспорта водорода из плазмы в очаг разрушения металла. Установлено, что в микрообъеме материала тепловая энергия, образующаяся в связи с контактными взаимодействиями электрически активных частиц водорода с электрически активной реальной структурой металла, увеличивает частоту тепловых колебаний атомов материала и вероятность их разрыва. Действуя совместно с механической, они облегчают процессы деформации и разрушения и снижают энергетические затраты на резание металла в различных углеводородных СОТС. Отмечено, что присутствие водорода в стружке и в обрабатываемой поверхности было зарегистрировано при резании металла в любой водородосодержащей среде, даже в воде. Однако концентрация водорода в металле, при его обработке в среде с добавкой полимера, примерно на два порядка выше, чем в низкомолекулярной. Именно этот факт обусловливает значительное преимущество СОТС с полимерными добавками.

 

Ключевые слова: водород, металл, обработка, атом, протон, смазывающе-охлаждающие технологические средства.

 

Полный текст: загрузить PDF

 

Литература

  1. Сошко А. И., Сошко В. А. Смазочно-охлаждающие средства в механической обработке металла: в 2-х т. Херсон: Олди-плюс, 2008. Т. 1, 2. 618 с.
  2. Сошко В. А., Сошко А. И. Механохимическая обработка металлов. Riga, LV-1039, Latvia, LAMBERT Academic Publishing, 2015. 98 с.
  3. Кулезнев В. И., Шершнев В. А. Химия и физика полимеров. М.: Высш. шк., 1988. 311 с.
  4. Лихтман В. И., Щукин Е. Д., Ребиндер П. А. Физико-химическая механика материалов. М.: Изд-во АН СССР, 1962. 303 с.
  5. Химические реакции полимеров: учеб. в 2-х т. (под ред. Е. Феттеса). М.: Мир, 1967. Т. 2. 537 с.
  6. Закревский В. А. Высокомолекулярные соединения Б 13. М.: РАН, 1971. 105 с.
  7. Закревский В. А., Корсуков В. Е. Высокомолекулярные соединения А 14. М.: РАН, 1972. № 4. 955 с.
  8. Кирюхин Д. П., Занин А. М., Барелко В. В., Гольданский В. И. Инициирование и самоускорение низкотемпературных химических реакций при механическом разрушении облученных твердых образцов. Докл. АН СССР. 1981. Т. 260. № 6. С. 1397–1402.
  9. Подураев В. Н. Резание труднообрабатываемых материалов. М.: Высш. шк., 1974. 590 с.
  10. Рогинский С. З. Основы теории катализатора. Проблемы кинетики и катализа. VI. Гетерогенный катализ. Тр. Всесоюз. конф. по катализу. М.; Л., 1949. С. 344–347.
  11. Ахматов А. С. Молекулярная физика граничного трения. М.: Наука, 1963. 472 с.
  12. Браун Д. М., Дейнтон Ф. С. Химия электрона в конденсированных средах: Химическая кинетика и цепные реакции. М.: Наука, 1966. 482 с.
  13. Галактионова Н. А. Водород в металлах. М.: Металлургия, 1967. 303 с.
  14. Алефельд Г., Фелькля И. Водород в металлах. М.: Мир, 1981. 475 с.
  15. Ахматов А. С. Молекулярная физика граничного трения. М.: Физматгиз, 1963. 472 с.
  16. Арцимович Л. А. Элементарная физика плазмы. М.: Атомиздат, 1963. 577 с.
  17. Кристи Р., Питти А. Строение вещества: введение в современную физику: учеб. пособие. (пер. с англ. под ред. Ю. М. Широкова). М.: Наука, 1969. 595 с.

 

Поступила в редакцию 27 марта 2019 г.

Принята в печать