Т Е Х Н О Л О Г И И
И
О Б О Р У Д О В А Н И Е
: .............................
Формування
поверхневої
нанокриста-
лічної
структури
термопластичним
деформуванням
тертям
В.
І.
К ирилів.
Ф ізико-механічний
інститут ім.
Г.
В.
К арпенка
НАН
України
(Львів)
В останні десятиріччя велику увагу спеціалістів, які займаю-
ться створенням і дослідженням нових матеріалів, виклика-
ють наноструктурні матеріали. Ц і матеріали з унікальними
властивостями мають безпосереднє практичне значення.
Важливою задачею на сьогоднішній день
є
розробка
технологій
створення
наност-
руктурних
матеріалів.
Розроблено декілька
методів
отримання
наноструктурних
мате-
ріалів *
компактуванням
порошків.
Однак
існує
проблема
пористості,
забруднення
зразків
під
час
підготовки
порошків.
Вка-
зані
недоліки
відсутні
у
наноструктурних
матеріалах,
отриманих
інтенсивною
плас-
тичною
деформацією.
Деформація
кручен-
ням- під
високим тиском,
рівноканальне ку-
тове пресування уможливлю ю ть отримання
об’ємних
наноструктурних
матеріалів,
уль-
тразвукова
ударна
обробка, дробе-
й
піско-
струминна,
лазерна
обробка,
тертя
у
конт-
рольованому середовищі та ін. ведуть до от-
римання
нанокристалічних структур на
по-
верхнях деталей машин. У Ф ізико-механіч-
ному
інституті
НАН
України
розроблено
технологію
механоімпульсної
обробки,
яка
базується
на
використанні
енергії
високо-
швидкісного тертя.
Ф ізична суть механоімпульсної обробки
полягає у нагріві
поверхневих шарів металу
в
процесі
швидкісного тертя до температур
вище
точки
фазових
перетворень
(8 5 0 -
1500 К),
одночасній
термопластичній
де-
формації
і
подальш ому
інтенсивному
охо-
лодженні
зі
ш видкостями
10
3
-1 0
4
°С /с
за
Рис.
1. Схема механоімпульсної обробки циліндричних (а) і плоских
(б)
поверхонь:
1
зміцнюючий
інструмент;
2
оброблювана
деталь; 3 — технологічне середовище
6 (7 6 )2 0 1 0 С В А Р Щ И К
рахунок
відведення
теплоти
із
приповерх-
невих
шарів у інструмент, деталь і техноло-
гічне середовище.
М еханоімнульсна оброб-
ка
заснована
на
принципах
ш ліфувальних
операцій.
Її
реалізують
на
токарних
(А.с.
1199601
С С С Р, М К Їі
4
И 24И 39/00), кругло-
або
плоскош ліфувальних
верстатах
(рис.
1)
шляхом їх незначної модернізації. В резуль-
таті такої обробки у приповерхневих шарах
утворюються
дрібнокристалічні
структури
мартенситного
класу
з
розміром
зерна
2 0
-
100 нм, мікротвердість досягає 6 -1 2 ГПа.
Сукупність
наявної
інформації
про
уні-
кальні
властивості
ультрадисперсних
сере-
довищ
дозволяє
вважати,
що
переведення
матеріалу
в
ультрадисперсний
стан
являє
собою
такий
же
ефективний
напрям
у
ма-
теріалознавстві,
як
і
різного
виду
термооб-
робки і легування.
М еханоімнульсна обробка вигідно відріз-
няється
від
інших
методів
отримання
нано-
кристалічної
структури
інтенсивною
плас-
тичною деформацією
тим,
що,
крім
диспер-
гування
структури,
відбуваються
структур-
но-фазові перетворення та насичення припо-
верхневих
шарів
легувальними
елементами
із
технологічного
середовища
та
з
твердої
фази спеціальними зміцнювальними
інстру-
ментами. Це дає можливість додатково впли-
вати на зміну фізико-механічних та корозій-
них властивостей приповерхневого шару.
Важливим
фактором,
який
впливає
на
температурно-силові
умови
у
зоні
ф рик-
ційного
контакту
під
час
механоімпульсної
обробки, є зміцню вальний
інструмент. З о к -
рема, температура
в зоні
фрикційного
кон-
такту залеж ить
від
коефіцієнту
тертя
зм іц-
нювального
інструменту
і
деталі.
Теплота,
яка
генерується
у
цій
зоні,
поглинається
в
основному
зміцнюваною
деталлю,
інстру-
ментом
і
технологічним
середовищем,
при-
чому
теплові
потоки
в
інструмент
і
деталь
залеж ать
від
співвіднош ення
їх
ш видкос-
тей. Більш а кількість теплоти поглинається
тим тілом, яке обертається з більшою ш вид-
кістю.
О скільки
ш видкість
інструменту
на-
предыдущая страница 23 Сварщик 2010 06 читать онлайн следующая страница 25 Сварщик 2010 06 читать онлайн Домой Выключить/включить текст