Влияние радиационного модифицирования на износостойкость резцов из твердосплавного материала ВК-8

Исследовано влияние воздействия гамма-облучения на некоторые физико-механические и трибологические свойства твёрдосплавного материала ВК-8. Образцами служили предназначенные для токарной обработки резанием сменные многогранные пластины CNMG 120408-46 (производитель «Сандвик МКТС», Россия). Они были подвергнуты радиационному воздействию гамма-облучением различными дозами от 20 до 200 кГр и в различных газовых средах (воздух и азот). Облучение проводилось на промышленной установке ГУД-300М с использованием источников ⁶⁰Co. Испытания показали, что после радиационного воздействия наблюдается снижение электросопротивления образцов, что подтверждает гипотезу об упорядочивании микроструктуры облучённого материала. Измерения твёрдости материала до и после облучения не обнаружили значимых изменений. При этом установлено, что происходит значительное повышение износостойкости материала при резании различных сталей в 1,5—6 раз в зависимости от поглощённой дозы облучения обрабатываемой стали и режимов резания. Высказано предположение о существовании некоторого «оптимального» уровня гамма-облучения, ниже и выше которого эффект радиационного модифицирования снижается. Определение этого уровня требует проведения отдельных испытаний для каждого исследуемого материала. Вместе с тем, в настоящей статье установлены общие тенденции повышения износостойкости.

1. Онискив В.Д., Столбов В.Ю., Макаревич Ю.Л., Чунаев В.Ю. Некоторые результаты исследования прочности и радиационной стойкости углеродо-базальтового композиционного материала // Все материалы. — 2024, № 3, 11—16

2. Woods R. and Pikaev A. Applied Radiation Chemistry: Radiation Processing. — New York: Published by Jong Wiley and Sons Inc. — 1994

3. Oniskiv V., Stolbov V., and Ibragimova E. Effect of Gamma Irradiation on Morphology and Local Element Composition of Basalt-Based Composite Material // Journal of Digital Science. — 2023 (5), no. 2, 8—18

4. Тимошенко Ю.А., Клопотов А.А., Иванов Ю.Ф. Изменение структурно-фазового состояния сплава ВК-8 под действием потока гамма-квантов // Известия вузов. Черная металлургия. — 2001, № 4, 40—43

5. Макаров В.Ф., Песин М.В., Никитин С.П. Современный режущий инструмент для цифрового машиностроения. — Пермь: Изд-во ПНИПУ. —2025

6. Вас Г.С. Основы радиационного материаловедения. Металлы и сплавы. Серия: Мир материалов и технологий. — М: Техносфера. — 2014

7. Ободовский И.М. Радиационные технологии. Применение в лабораторных исследованиях, материаловедении и нанотехнологиях. — М: Интеллект. — 2015

8. Keizo M. and Song C. Radiation Processing of Polymer Materials and Its Industrial Applications. — New Jersey: Published by Jong Wiley and Sons Inc. Hoboken. — 2012

9. Онискив В.Д., Сотин А.В., Столбов В.Ю., Никулин С.В., Южакова Е.В. Биомеханические аспекты радиационной стерилизации медицинских изделий из пористого углерод-углеродного композиционного материала // Российский журнал биомеханики. — 2023 (24), № 4, 212—219

10. Ершов Б.Г. Радиационные технологии: возможности, состояние и перспективы применения // Вестник Российской академии наук. — 2013 (83), № 10, 885—895

11. Осколкова Т.Н., Глезер А.М. Современное состояние научной проблемы поверхностного упрочнения карбидовольфрамовых твердых сплавов (обзор) // Известия вузов. Черная металлургия. — 2017 (60), № 12, 980—991

12. Feynman R., Leighton R., and Sands M. Feynman Lectures on Physics 9. Quantum Mechanics. 2nd edn. — Moscow: MIR. — 1965

13. Чернов И.П., Мамонтов А.П. Упорядочение структуры кристаллов ионизирующим излучением (эффект малых доз ионизирующего излучения) // Известия Томского политехнического университета. — 2000 (303), № 1, 74—80

14. Воробьев В.Л., Быков П.В., Гильмутдинов Ф.З., Баякин В.Я. Влияние имплантации ионов N+ на морфологию поверхности, химический состав и атомную структуру поверхностных слоев нержавеющей стали и титанового сплава // 14-й Международный Уральский семинар Радиационная физика металлов и сплавов. Тезисы докладов. — 2022, 61—62

15. Дидык А.Ю., Вишневский Р., Вилчинска-Китовска Т., Мышинский Г.В., Семин В.А. Синтез химических элементов при облучении гамма-квантами палладия в среде конденсированных газов. // РЭНСИТ. – 2019 (11), № 2, 143—157