Процессы образования новых структур в зоне контакта при лезвийном резании сплавов железа и титана с инструментальными материалами: термодинамический подход

Обоснована вероятность образования новых фаз на трибосопряжённых металлических поверхностях контактной зоны при физико;химических взаимодействиях смазочно;охлаждающих технологических средств (СОТС) или их компонентов с ювенильными металлическими поверхностями железа и титана при использовании режущего инструмента. Проведены исследования изменения внешнего вида поверхностей стали 45 и титанового сплава ВТ1-0, образованных при резании с использованием в качестве СОТС воздуха и его отдельных компонентов (кислорода и азота), в том числе активированных коронным разрядом, при давлении внешних сред 10–1 мм рт. ст. Лучшее качество поверхности стали 45 было зафиксировано при активации СОТС отрицательным потенциалом на коронирующем электроде. Для титанового сплава ВТ1-0 лучшее качество поверхности было зафиксировано при ак-тивации СОТС положительным потенциалом на коронирующем электроде. Установлено, что титан, имеющий большее химическое сродство к кислороду, обладает большим химическим сродством и к свободно-радикальным фрагментам кислородсодержащих органических СОТС. Выдвинуто предположение о том, что СОТС, содержащие органические соединения, могут использоваться при обработке как железа, так и титана, а также их сплавов.

1. Дорофеева Е.С., Литвиненко Д.С., Янковская Н.Ф., Амельченко Н.А. Некоторые особенности механической обработки титановых сплавов // Материалы XXI Международной научно-практической конференции «Решетневские чтения–2017». — Красноярск: Изд-во СибГУ им. М.Ф. Решетнева. — 2017, 494—496

2. Василенко О.А., Тюхта А.В., Василенко Ю.В. Эффективность действия СОЖ при шлифовании // Известия ТулГУ. Технические науки. Тула: Изд-во ТулГУ. — 2016, вып. 8, ч. 1, 215—220

3. Лидин Р.А., Андреева Л.Л., Молочко В.А. Константы неорганических веществ: Справочник под ред. Р.А. Лидина. 3-е изд., стереотип. — М.: Дрофа. — 2008

4. Лидин Р.А., Молочко В.А., Андреева Л.Л. Химические свойства неорганических веществ: Учебное пособие для вузов под ред. Р.А. Лидина. 3-е изд., испр. — М.: Химия. — 2000

5. Бубнов В.А., Князев А.Н. Титан и его сплавы в машиностроении // Вестник Курганского государственного университета. Серия: Технические науки. — 2016, № 3(42), 92—96

6. Братан С.М., Рощупкин С.И., Стадник Т.В. Исследование механизма взаимодействия СОТС с материалом заготовки при шлифовании деталей из титана в присутствии неорганических солей // Вестник современных технологий. — 2020, № 4(20), 4—8

7. Лахтин Ю.М., Коган Я.Д. Азотирование стали. — М.: Машиностроение. — 1976

8. Naumov A.G., Syrbu S.A., Taratanov N.A., and Mitrofanov A.S. Contact Zone Changes in Cutting Alloys in the Presence of Oxygen-Containing Lub-ricants and Coolants // Journal of Friction and Wear. — 2023 (44), no. 5, 298—303

9. Sheinin V.B., Shabunin S.A., Bobritskaya E.V., Ageeva T.A., and Koifman O.I. Protonation Equilibriums of Porphin, 5,10,15,20-Tetraphenylporphin, 5,10,15,20-Tetrakis(4’-sulfonatophenyl) porphin in Methanol // Macroheterocycles. — 2012 (5), 252—259

10. Наумов А.Г., Латышев В.Н., Раднюк В.С., Наумова О.А. Развитие теории радикальноцепного механизма действия СОТС при резании металлов // Металлообработка. — 2016, № 4(94), 26—33

11. Репин Д.С., Наумов А.Г. Об эффективности активации полимерсодержащих смазочно-охлаждающих технологических средств при механической обработке металлов резанием // Вестник УГАТУ. — 2020 (24), № 2(88), 36—42