Концепция механизма и кинетики влияния механохимических процессов на обработку резанием
М. А. Курин, Н. В. Сурду
Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского «Харьковский авиационный институт», ул. Чкалова, 17, 61070 Харьков, Украина
Получена: 27.01.2017; окончательный вариант - 28.02.2017. Скачать: PDF
Работа посвящена решению актуальной задачи объяснения процессов, протекающих в зоне контакта поверхностно-активных веществ смазывающе-охлаждающих технологических сред (СОТС) с ювенильной поверхностью, а также разработке математической модели, позволяющей оценить величину изменения энергии деформирования в результате адсорбции. Представлены рассуждения о причинах уменьшения работы резания металлов и энергии пластической деформации в присутствии СОТС. Высказано предположение, что основной причиной является наводороживание металла в процессе технологической операции, а сам водород оказывает наиболее значительное влияние на характер разрушения поверхностного слоя деталей, распределяясь, как и прочие поверхностно-активные вещества (ПАВ), неравномерно — накапливаясь в ловушках. Установлено, что свободный водород в металле находится в ионизированном состоянии, и его поведение подчиняется законам движения заряженной частицы. С использованием электро-дислокационной аналогии, основанной на подобии дислокации Вольтерры цилиндрическому конденсатору, сформулирована феноменологическая модель взаимодействия ПАВ СОТС с ювенильной поверхностью. Получены зависимости, которые позволяют связать электрическую природу ядра дислокации с механическими характеристиками материала. На основании теории диссоциативной адсорбции принята зависимость для расчёта количества молекул среды, поступающих в единицу времени к ювенильным участкам поверхности, образуемым при диспергировании обрабатываемого металла в единицу времени. Это позволило разработать математические модели для расчёта соотношения работы деформирования элемента поверхностного слоя обрабатываемого материла с адатомами и ювенильной поверхности, а также плотности дислокаций.
Ключевые слова: адсорбция, дислокация, наводороживание, электро-дислокационная аналогия, сольватированный электрон, энергия Ферми, ювенильная поверхность, работа деформирования.
URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v39/i03/0401.html
PACS: 46.55.+d, 61.72.Bb, 61.72.Lk, 61.72.S-, 68.43.Bc, 81.40.Lm, 81.40.Pq