Обґрунтування механоплазмового ефекту, що виникає в процесі механічного обробляння металу в мастильно-охолодних технологічних засобах

О. І. Сошко, В. О. Сошко

Херсонський національний технічний університет, Бериславське шосе, 24, 73008 Херсон, Україна

Отримано: 16.06.2016. Завантажити: PDF

Запропоновано модель перетворення у зоні різання поверхнево-активного мастильно-охолодного технологічного засобу (МОТЗ) в радикально-активну водневу плазму. Таке явище є особливо яскраво вираженим, коли до складу МОТЗ додається високомолекулярна сполука певного хемічного складу та концентрації. Оскільки ланцюг піролітичних перетворень полімерної присадки до МОТЗ приводить до появи водню та вуглецю в атомарній та інших активних формах, було висунуто гіпотезу про активну участь протонів у механохемічному процесі при металообробленні й одночасну перманентну карбонізацію різальних пругів інструменту. Сукупність експериментальних даних показує, що різні контактні взаємодії матеріялу із середовищем, а також фізико-хемічні процеси, що відбуваються в результаті руйнування металу, пов’язані, в першу чергу, з електрично активною реальною структурою матеріялу, що виникає внаслідок механічного впливу. Показано вирішальну роль утворення та зростання тріщини як чинника, що ініціює та пришвидшує різні фізико-хемічні процеси і явища, які мають місце у щілині між клином інструменту і вершиною тріщини та приводять до утворення водневої плазми. На підставі узагальнення досліджень, присвячених різним фізико-хемічним явищам, що виникають у момент руйнування твердого тіла, зроблено спробу розглянути зниження енерговитрат на процес різання металу у МОТЗ як результат сукупного механічного і теплового впливу. Додатковим джерелом тепловиділення є рекомбінація йона Гідроґену в ультрамікроскопічних областях безпосередньо в зоні подолання зчеплення між атомами оброблюваного металу. Запропонований спосіб механоплазмового оброблення металу не тільки має високу ефективність, а й уможливлює виготовляти вироби з підвищеною експлуатаційною довговічністю.

Ключові слова: деформація, руйнування, тріщина, активація, водень, протон, радикали, йонізація, плазма, дифузія.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v39/i01/0117.html

PACS: 62.20.mm, 62.20.mt, 62.20.Qp, 81.20.Wk, 81.40.Np, 81.40.Pq, 82.33.Xj


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. А. И. Сошко, В. А. Сошко, Смазочно-охлаждающие средства в механической обработке металла (Херсон: Олди-плюс: 2008).
  2. В. А. Сошко, А. И. Сошко, Механохимическая обработка металлов (Saarbrücken, Germany: Lambert Academic Publishing: 2015).
  3. В. А. Сошко, И. П. Симинченко, В. С. Ляшков, Металлофиз. новейшие технол., 36, № 12: 1701 (2014). Crossref
  4. В. А. Сошко, И. П. Симинченко, Физико-химическая механика материалов, № 2: 72 (2015).
  5. А. М. Занин, Д. П. Кирюхин, И. М. Баркалов, В. И. Гольданский, Письма в ЖЭТФ, 33, вып. 6: 336 (1981).
  6. И. Дж. А. Армарего, Р. Х. Браун, Обработка металлов резанием (Москва: Машиностроение: 1977).
  7. Б. В. Новожилов, Волновые процессы в химической физике (Москва: Знание: 1986).
  8. Н. Н. Семёнов, Развитие теории цепных реакций и теплового самовоспламенения (Москва: Знание: 1969).
  9. А. С. Ахматов, Молекулярная физика граничного трения (Москва: ГИФМЛ: 1963).
  10. Т. Н. Трофимов, Курс физики (Москва: Высшая школа: 2000).
  11. Г. Алефельд, И. Фёлькль, Водород в металлах (Москва: Мир: 1981).
  12. В. М. Финкель, Физика разрушения (Москва: Металлургия: 1970).
  13. Ф. Макклиток, А. Аргон, Деформация и разрушение материалов (Москва: Мир: 1970).
  14. В. Н. Подураев, Резание труднообрабатываемых материалов (Москва: Высшая школа: 1974).
  15. В. Н. Гриднев, Ю. Я. Мешков, С. П. Ошкадёров, В. И. Трефилов, Физические основы электротермического упрочнения стали (Киев: Наукова думка: 1973).
  16. А. А. Воробьев, Г. А. Воробьев, Электрический пробой и разрушение твёрдых диэлектриков (Москва: Высшая школа: 1966).
  17. В. И. Шаповалов, Легирование водородом (Днепропетровск: Журфонд: 2013).