Технологічне мастило для формоутворення внутрішніх пазів у трубчастих виробах холодним пластичним деформуванням
DOI:
https://doi.org/10.26642/ten-2024-1(93)-89-95Ключові слова:
деформуюче протягування; рідке мастило; мастильна органічна основа; антифрикційний наповнювач; наноструктурний неорганічний компонент; динамічна в’язкість; термічні властивостіАнотація
У роботі наведено результати дослідження щодо створення ефективного рідкого технологічного мастила для обробки деталей з конструкційних легованих сталей методом деформуючого протягування (ДП) на основі визначення впливу введення до мастильної органічної основи антифрикційного наповнювача та наноструктурного компонента. Встановлено вплив складу на коефіцієнт динамічної в’язкості мастила, його термічні та експлуатаційні властивості, особливості структуроутворення. Показано, що за одночасного введення наноструктурного компонента та антифрикційного наповнювача до мастильної основи спостерігається рівномірність розташування наноструктурного складника відносно частинок антифрикційного наповнювача та сприяння його ексфоліації. Формування такої структури сприяє позитивним змінам антифрикційних властивостей за рахунок покращення взаємного ковзання шарів наповнювача під час дії великих зсувних напружень. Методом термогравіметричного аналізу встановлено, що термодеструктивні процеси в матеріалі мастила до температури 100 °С не відбуваються. Температурна залежність динамічної в’язкості мастила в цьому діапазоні описується експоненційним рівнянням Арреніуса. Введення наноструктурного компонента в поєднанні з антифрикційним наповнювачем змінює її характер: передекспоненційний множник збільшується на 4 порядки, а енергія активації зменшується в 1,5 раза, тобто значно збільшується температурно незалежний коефіцієнт в’язкості та суттєво зменшується вплив температури на в’язкість мастила. Запропонована мастильна композиція дозволяє при обробці деталей з легованих конструкційних сталей знизити осьові сили ДП на ~ 20 % та отримати шорсткість обробленої поверхні на рівні 10–11 класу.
Посилання
Rozenberg, O.A., Delevi, V.G., Sheikin, S.E. et al (1997), «Special features of shaping longitudinal slots on inner surfaces of tubular workpieces by cold plastic deformation», Nadtverdi materialy, Vol. 19, No. 1, pp. 30–37.
Sheykin, S.Ye., Melnichenko, V.V., Studenets, S.F. et al. (2021), «On the Contact Interaction between Hard-Alloy Deforming Broaches and a Workpiece during the Shaping of Grooves in the Holes of Tubular, Journal of Superhard Materials, Vol. 43, Issue 3, pp. 222–230, doi: 10.3103/S1063457621030096.
Bielokon, Yu.O. (2023), Fizychni protsesy pry plastychnii deformatsii, navchalnyi posibnyk dlia zdobuvachiv stupenia vyshchoi osvity mahistra spetsialnosti 136 «Metalurhiia» osvitno-profesiinoi prohramy «Obrobka metaliv tyskom», ZNU, Zaporizhzhia, 176 p.
Havrylova, V.S., Mykhalchuk, V.M., Zhyltsova, S.V., Hryhorenko, T.I., Rostotskyi, I.Iu., Sheikin, S.Ie. and Pashchenko, Ye.O. (2015), Pat. 107527 Ukraina, MPK, C10M 175/00 C08L 63/00. Antyfryktsiinyi material dlia kholodnoi obrobky metaliv tyskom, zaiavnyk i patentovlasnyk Instytut nadtverdykh materialiv NAN Ukrainy, zaiavl. 24.07.13, opubl. 12.01.2015, Biul. No. 1.
Shpak, A.P. et al. (ed.) (2003), Nanosystemy, nanomaterialy, nanotekhnolohii, Akademperiodyka, K., Vol. 1, Issue 1, 328 p.
Ubbelonde, A.R. and Lewis, F.A. (1960), Graphite and its crystal compounds, Clarendon Press, Oxford, 217 p.
Sirenko, H.O., Baziuk, L.V., Sviderskyi, V.P. and Taranenko, S.M. (2006), «Vplyv kontsentratsii vuhletsevoho, bazaltovoho volokon i hrafitu na teploprovidnist ta znoshuvannia kompozytsiinoho materialu na osnovi aromatychnoho poliamidu», Polimernyi zhurnal, Vol. 28, No. 3, pp. 214–222.
Shcherbatiuk, M.M., Brykov, V.O. and Martyn, H.H. (2015), Pidhotovka zrazkiv roslynnykh tkanyn dlia elektronnoi mikroskopii (teoretychni ta praktychni aspekty), metod. posib., Talkom, K., 62 p.
Paulik, F., Paulik, J. and Erdey, L. (1966), «Derivatography: A complex method in thermal analysis», Talanta, Vol. 13, Issue 10, рр. 1405–1430.
Kadaner, L.I. (1983), Fizychna i koloidna khimiia, Vyshcha shkola, Kyiv, 287 р.
Список використаної літератури:
Special features of shaping longitudinal slots on inner surfaces of tubular workpieces by cold plastic deformation / O.A. Rozenberg, V.G. Delevi, S.E. Sheikin and other // Nadtverdi materialy. – 1997. – Vol. 19, № 1. – Р. 30–37.
On the Contact Interaction between Hard-Alloy Deforming Broaches and a Workpiece during the Shaping of Grooves in the Holes of Tubular Products / S.Ye. Sheykin, V.V. Melnichenko, S.F. Studenets and other // Journal of Superhard Materials. – 2021. – Vol. 43. – P. 222–230. DOI: 10.3103/S1063457621030096.
Бєлоконь Ю.О. Фізичні процеси при пластичній деформації : навчальний посібник для здобувачів ступеня вищої освіти магістра спеціальності 136 «Металургія» освітньо-професійної програми «Обробка металів тиском» / Ю.О. Бєлоконь. – Запоріжжя : ЗНУ, 2023. – 176 с.
Пат. 107527 Україна, МПК, C10M 175/00 C08L 63/00. Антифрикційний матеріал для холодної обробки металів тиском / В.С. Гаврилова, В.М. Михальчук, С.В. Жильцова, Т.І. Григоренко, І.Ю. Ростоцький, С.Є. Шейкін, Є.О. Пащенко ; заявник і патентовласник Інститут надтвердих матеріалів НАН України. – заявл. 24.07.13 ; опубл. 12.01.2015, Бюл. № 1.
Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології / під ред. А.П. Шпака та ін. – К. : Академперіодика, 2003. – Т. 1, Вип. 1. – 328 с.
Ubbelonde A.R. Graphite and its crystal compounds / A.R. Ubbelonde, F.A. Lewis. – Oxford : Clarendon Press, 1960. – 217 p.
Вплив концентрації вуглецевого, базальтового волокон і графіту на теплопровідність та зношування композиційного матеріалу на основі ароматичного поліаміду / Г.О. Сіренко, Л.В. Базюк, В.П. Свідерський, С.М. Тараненко // Полімерний журнал. – 2006. – Т. 28, № 3. – С. 214–222.
Щербатюк М.М. Підготовка зразків рослинних тканин для електронної мікроскопії (теоретичні та практичні аспекти) : метод. посіб. / М.М. Щербатюк, В.О. Бриков, Г.Г. Мартин. – К. : Талком, 2015. – 62 с.
Paulik F. Derivatography: A complex method in thermal analysis / F.Paulik, J.Paulik, L.Erdey // Talanta. – 1966. – Vol. 13, Issue 10. – P. 1405–1430.
Каданер Л.І. Фізична і колоїдна хімія / Л.І. Каданер. – Київ : Вища школа, 1983. – 287 с.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Сергій Євгенович Шейкін, Євген Петрович Мамуня, Валентина Степанівна Гаврилова, Ігор Юрійович Ростоцький, Сергій Федорович Студенець
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автор, який подає матеріали до друку, зберігає за собою всі авторські права та надає відповідному виданню право першої публікації, дозволяючи розповсюджувати даний матеріал із зазначенням авторства та джерела первинної публікації, а також погоджується на розміщення її електронної версії на сайті Національної бібліотеки ім. В.І. Вернадського.
