Про вплив мастильно-охолоджувальних технологічних засобів на розрив металу в процесі різання
Ключові слова:
водень, метал, обробка, атом, протон, мастильно-охолоджувальні технологічні засоби (МОТЗ)Анотація
Показано вплив мастильно-охолоджуючих технологічних засобів на руйнування металу в процесі різання. Встановлено, що найбільш ефективними присадками до мастильно-охолоджувальних технологічних засобів (МОТЗ) є аліфатичні граничні полімери – поліетилен і полівінілхлорид. В рамках уявлень про хімічну активацію середовищ, а також проблем, що накопичилися з експериментальних матеріалів власних досліджень, проведені дослідження з якісного опису ускладнених моделей, пов'язаних з реальною мікроструктурою матеріалу і кількісними вимірами метало-водневих систем. Розглянуто різні аспекти проблем впливу механічної енергії та водню на перебудову кристалічної решітки і розриви сил міжатомних зв'язків, що виникають в ультрамікроскопічних областях. Висвітлено питання кінетики входу протона в глибину металу в системі метал–водень і його взаємодію з металом безпосередньо в області перебудови і розриву сил зв'язків між атомами на кінцевий прояв впливу середовища на процес різання. У статті описані процеси і явища, які проходять нижче кордону між сильно деформівним металом (стружкою) і рештою маси металу оброблюваної заготовки та особливості процесів транспорту водню з плазми в осередок руйнування металу. Встановлено, що в мікрообсязі матеріалу теплова енергія, що утворюється через контактні взаємодії електрично активних частинок водню з електрично активною реальною структурою металу, збільшує частоту теплових коливань атомів матеріалу і ймовірність їхнього розриву. Діючи спільно з механічною енергією, вони полегшують процеси деформації та руйнування і знижують енергетичні витрати на різання металу в різних вуглеводневих МОТЗ. Відзначено, що присутність водню в стружці і в оброблювальній поверхні було зареєстровано під час різання металу в будь-якому водневмісному середовищі, навіть у воді. Однак концентрація водню в металі, під час його обробки в середовищі з добавкою полімеру, приблизно на два порядки вище, ніж в низькомолекулярному. Саме цей факт зумовлює значну перевагу МОТЗ з полімерними добавками.Посилання
Soshko, A. I. & Soshko, V. A. (2008). Smazochno-okhlazhdayushchiye sredstva v mekhanicheskoy obrabotke metalla [Lubricating and cooling agents in metal machining. (Vols. 1, 2)].Kherson: Izd-vo Oldi-plyus, 618 p. (in Russian).
Soshko, V. A. & Soshko, A. I. (2015). Mekhanokhimicheskaya obrabotka metallov [Mechanochemical treatment of metals].Latvia, LV-1039,Riga: LAMBERT Academic Publishing, 98 p. (in Russian).
Kuleznev, V. I. & Shershnev, V. A. (1988). Khimiya i fizika polimerov [Chemistry and physics of polymers].Moscow: Vysshaya shkola, 311 p. (in Russian).
Likhtman, V. I., Shchukin, Ye. D., & Rebinder, P. A. (1962). Fiziko-khimicheskaya mekhanika materialov [Physico-chemical mechanics of materials]. Moscow: Izdatelstvo AN SSSR, 303 p. (in Russian).
Fettes, Ye. (Eds). (1967). Khimicheskiye reaktsii polimerov [Polymer chemical reactions]: Textbook (Vols. 1, 2). Vol. 2. Moscow: Mir, 537 p. (in Russian).
Zakrevskiy, V. A. (1971). Vysokomolekulyarnyye soyedineniya B 13 [High molecular weight compounds B 13]. Moscow: Russian Academy of Sciences, 105 p. (in Russian).
Zakrevskiy, V. A. & Korsukov, V. Ye. (1972). Vysokomolekulyarnyye soyedineniya А 14 [High molecular weight compounds А 14]. Moscow: Russian Academy of Sciences, no. 4, 955 p. (in Russian).
Kiryukhin, D. P., Zanin, A. M., Barelko, V. V., & Goldanskiy, V. I. (1981). Initsiirovaniye i samouskoreniye nizkotemperaturnykh khimicheskikh reaktsiy pri mekhanicheskom razrushenii obluchennykh tverdykh obraztsov [Initiation and self-acceleration of low-temperature chemical reactions during mechanical destruction of irradiated solid samples]. Doklady AN SSSR – Reports of the USSR Academy of Sciences, vol. 260, no. 6, pp. 1397–1402 (in Russian).
Podurayev, V. N. (1974). Rezaniye trudnoobrabatyvayemykh materialov [Cutting difficult materials]. Moscow: Vysshaya shkola, 590 p. (in Russian).
Roginskiy, S. Z. (1949). Osnovy teorii katalizatora. Problemy kinetiki i kataliza. VI. Geterogennyy kataliz [Basics of the theory of catalyst. Problems of kinetics and catalysis. VI. Heterogeneous catalysis]. Proceedings of the All-Union Catalysis Conference, Moscow, Leningrad, pp. 344–347 (in Russian).
Akhmatov, A. S. (1963). Molekulyarnaya fizika granichnogo treniya [Molecular physics of boundary friction]. Moscow: Nauka, 472 p. (in Russian).
Braun, D. M. & Deynton, F. S. (1966). Khimiya elektrona v kondensirovannykh sredakh: Khimicheskaya kinetika i tsepnyye reaktsii [Electron chemistry in condensed media: Chemical kinetics and chain reactions]. Moscow: Nauka, 482 p. (in Russian).
Galaktionova, N. A. (1967). Vodorod v metallakh [Hydrogen in metals]. Moscow: Metallurgiya, 303 p. (in Russian).
Alefeld, G. & Felklya, I. (1981). Vodorod v metallakh [Hydrogen in metals]. Moscow: Mir, 475 p. (in Russian).
Akhmatov, A. S. (1963). Molekulyarnaya fizika granichnogo treniya [Molecular physics of boundary friction]. Moscow: Fizmatgiz, 472 p. (in Russian).
Artsimovich, L. A. (1963). Elementarnaya fizika plazmy [Elementary plasma physics]. Moscow: Atomizdat, 577 p. (in Russian).
Christy, R. W. & Pytte, A. (1965). The structure of matter: An introduction to modern physics. New York – Amsterdam: W. A. Benjamin, INC.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Oleksandr I. Soshko, Viktor O. Soshko, Igor P. Siminchenko
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International License.
Автори, які публікуються в цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи і передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензійного договору (угоди).
- Автори мають право самостійно укладати додаткові договори (угоди) з неексклюзивного поширення роботи в тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати в складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи в цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установи або на персональних веб-сайтах) рукопису роботи як до подачі цього рукопису в редакцію, так і під час її редакційної обробки, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії і позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
