Исследование работоспособности быстрорежущего инструмента при направленной микродозированной подаче СОТС в зону контакта тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.03.01, кандидат технических наук Чиркин, Сергей Александрович

• Чиркин, Сергей Александрович
• кандидат технических наук
• 1999

Оглавление диссертации кандидат технических наук Чиркин, Сергей Александрович

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Изнашивание быстрорежущего инструмента

1.2 Применение СОТС для повышения стойкости ^инструмента

1.3 О некоторых проблемах при использовании СОТС

1.4 О возможности применения микрокапсулированных СОТС

1.5 Механизмы высвобождения содержимого микрокапсул

1.6 Микрокапсулированиё и методы получения микрокапсул

1.7 Выводы по литературному обзору и постановка задачи исследования

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Материалы и общая методика исследований

2.2 Методы металлографического и металлофизичес-кого анализов

2.3 Методы определения характеристик процесса резания и стойкости режущего инструмента

2.4 Методика термографического анализа

2.5 Изучение микрокапсулированных СОТС при трении скольжения

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МИКРОКАП-

СУЛИРОВАННЫХ СОТС

3.1 Получение микрокапсулированных СОТС

3.2 Возможность создания направленного дрейфа, микрокапсул

3.3 Изучение механических свойств "микрокапсул в режиме одноосного сжатия

3.4 Исследование микрокапсулированных СОТС

при нагреве

3.5 Исследование микрокапсулированных СОТС термографическими метадами

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ТРИБОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

»

МИКРОКАПСУЛИРОВАННЫХ СОТС

4.1 Исследование микрокапсулированных СОТС при трении

4.2 Оптимизация состава микрокапсулироранных СОТС

при точении труднообрабатываемых материалов

стойкость режущего инструмента при точении

4.4 Влияние МК СОТС на величину шероховатости обработанной поверхности

4.5 Распределение температур в режущем клине инструмента п]эи резании с использованием микрокапсулированных СОТС

ГЛАВА 5.ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ДЕЙСТВИЯ МИКРОКАПСУЛИРОВАННЫХ КОМПОНЕНТОВ СОТС

5.1 Исследование магнитных полей в зоне резания

5.2 Проникающая способность микрокапсул

5.3 Механизмы разрушения микрокапсул

5.4 Действие микрокапсулированной СОТС на

процессы контактного взаимодействия

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование работоспособности быстрорежущего инструмента при направленной микродозированной подаче СОТС в зону контакта»

ВВЕДЕНИЕ

Тенденции развития современного машиностроения показывают, что обработка металлов резанием остается наиболее предпочтительной для окончательного формирования размеров и конфигурации деталей. Несмотря 'на значительный прогресс в развитии таких альтернативных методов, как точное литье, штамповка, использование энергетических полей (лазерные лучи, плазма, электрохимическая и электрофизическая обработка и др.), такая тенденция обусловлена возрастающими требованиями к точности размеров, качеству обработанных поверхностей, экономикой процессов металлообработки. В связи с этим заметно возрастает роль режущего инструмента, в значительной степени определяющего эффективность обработки резанием.

Несмотря на то, что быстрорежущие стали (БС) используются

/

в промышленности как инструментальный материал более 80 лет, они продолжают играть важную роль в металлообработке [6Г]. Это связано с тем, что БС обладают всеми необходимыми свойствами для резания металлов, а именно: незакаленные заготовки инструментов легко обрабатываются обычными методами давления и резания [79], обладают высокими значениями твердости и теплостойкости, вязкости и прочности [30, 61].

Одним из основных показателей, оказывающих влияние на эксплуатационные свойства режущего инструмента, является его работоспособность, которая характеризуется способностью инструмента "...выполнять свои функции, имея износ рабочих поверхностей меньший критериального значения" [25]. Исследованиями [59, 79] установлено, что динамика затупления режущих кромок инструмента представляет собой интегральный показатель сложных стохастиче-

ских процессов физико-химического взаимодействия между инструментальным и обрабатываемым материалами в зоне их контактирования. Уменьшение этих взаимодействий может привести к значительному повышению работоспособности инструментального материала.

Анализ научных изысканий показывает, что большое влияние на износостойкость инструмента оказывают свойства смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС), занимающие превалирующее положение среди методов, повышающих износостойкость ВС, т.к. практически ни одна операция механообработки не обходится без применения смазочного материала в той или иной его форме. Конструированию новых составов СОТС, исследованию их эффективности при обработке металлов и влиянию на износостойкость инструментов посвящена научная деятельность академиков В.Н.Латышева, Т.Н.Лоладзе, докторов Н.Н.Зорева, М.И.Клушина, М.Б.Гордона, Л.В.Худобина и др. По их мнению, наряду со своими служебными характеристиками, большое внимание требуется уделять технике применения СОТС.

Существующие методы подачи СОТС, а именно: полив зоны контакта свободно падающей струей, струей под давлением, использование различных .туманов, аэрозолей, пара, предварительное периодическое нанесение СОТС на обрабатываемую поверхность детали или инструмент, подача СОТС через каналы в теле инструмента и др. требуют дальнейшего совершенствования. Это обусловлено экономическими аспектами техники применения, действиями СОТС или продуктами ее термического разложения на человека, использованием специального оборудования. Физические и химические процессы, протекающие в зоне контакта при резании металлов, изучение механизмов действия СОТС показывают, что для эффективного ее

действия требуются микродозы смазочного материала. Это наглядно подтверждено работами М.Б.Гордона по использованию туманов при резании металлов; В.Н.Латышева, установившего, что микродобавки галогенов в СОЖ значительно улучшают трибологические характеристики процесса стружкоотделения; В.А.Годлевского, предложившего теорию "микрокапельного взрыва", и др. Таким образом, разработка новых составов СОТС, способных выполнять свои функции при минимальных количествах, а также техника их применения, является актуальной задачей науки на современном этапе.

Как новый вид в технике применения СОТС можно рассматривать работы по транспортированию СОТС, заключенного в микросферы из желатиновой оболочки - микрокапсулы, имевших размеры 100150 мкм. Такой способ подачи хладагента [143], смазочных компонентов (четыреххлористого углерода [43, 129], олеиновой кислоты [188], турбинного масла [189]) был одновременно предложен в конце 80 - начале 90-х годов группой российских ученых под руководством академика В.Н.Латышева, а также американскими и японскими исследователями.

Настоящие исследования посвящены разработке новых высокоэффективных способов техники применения СОТС в виде микродоз, изучению на микроуровне механизмов действия этих СОТС на процессы контактного взаимодействия металлов. Полученные результаты объясняются с точки зрения последних достижений в области физики и химии.

1. Литературный обзор и постановка задачи исследования 1.1. Изнашивание быстрорежущего инструмента. A.M. Вульф [28] отмечает, что в процессе обработки металлов резанием реализуются различные механизмы формоизменения режущей кромки инструмента. Одним из характерных видов износа при обработке быстрорежущим инструментом является адгезионный износ, под которым понимается отрыв силами адгезии на микровыступах частиц поверхности инструментального материала в процессе взаимодействия с обрабатываемым материалом [50, 59, 79].

Исследуя физическую сущность процесса В.А. Жилин [47] указывает, что под действием напряжений в местах фактического контакта металл испытывает упругую и пластическую деформации, способствующие разрушению защитных окисных пленок [28] и сопровождающиеся движением дислокаций и вакансий [47]. При этом частично разрушаются наименее устойчивые электронные конфигурации и сильно активируются поверхностные атомы. Высвободившиеся электроны - экзоэлектроны - участвуют в построении новых конфигураций, часть из которых объединяет атомы, принадлежащие разным монокристаллам. Таким образом, совершается адгезионное взаимодействие с образованием узлов схватывания. Согласно [47], термодинамический процесс схватывания вероятен постольку, поскольку он ведет к уменьшению свободной энергии, т.е.

AF = 2F - F > 0 (1)

П гр N '

где Fn - поверхностная энергия,

Frp - энергия упругого искажения решетки на образовавшейся границе.

Период времени, необходимый для схватывания разноименных материалов, расчитывается из условия активации поверхности более твердого тела

Т = LJL.& ,2)

v N„

где N - число разрывов связей, необходимое для образования прочного соединения; N обычно равно (0.7-г-О.9) -N ;

N0 - число связей на единице поверхности;

Е - энергия единичной связи.

Исследованием [79] установлено, что при рызрыве адгезионных связей в результате того, что прочность на разрыв материала режущего инструмента всегда значительно выше, разрушение наступает в тонком слое обрабатываемого материала. Однако, ввиду неоднородности структуры и химического состава, наличия пор и других причин, существует вероятность отрыва частиц инструментального материала.

Для теоретического расчета адгезионного износа A.M. Вульф [28] ориентировочно принимает, что толщина вырванных частиц на пройденном пути L пропорциональна контактному напряжению и обратно пропорциональна твердости инструмента:

v-T= const

Ik Н2

(3)

где V-! = Ь (V - скорость резания; Т - время работы инструмента до условного затупления); Н - твердость инструментального материала;

Н2 - твердость контактных слоев стружки;

г - степень изменения интенсивности износа с измене нием контактной твердости.

По мнению С.Г.Энтелиса [111], периодически повторяющиеся схватывания и разрушения адгезионных соединений приводят к циклическому нагружению инструментального материала, что способствует образованию усталостных трещин и его разрушению.

Существование адгезионного вида изнашивания инструмента экспериментально подтверждено работами [3, 39, 106, 172]. В.Н. Андреев [3], Г.И. Грановский и H.A. Шмаков [39] установили наличие на контактной поверхности стружки частиц инструментального материала в местах повышенной пластической деформации и локальных температур. Адгезионный отрыв частиц инструментального материала показывает фотограммы стружек и обработанной поверхности после резания радиоактивным резцом, приведенные в работе [52] .

Наличие адгезионного износа быстрорежущего инструмента обусловлено, в первую очередь, свойствами инструментального материала. Известно [4], что степень адгезионных взаимодействий в значительной мере определяется "сродством" обрабатываемого и инструментального материалов. Быстрорежущая сталь по своим свойствам находится в более близком "сродстве" с обрабатываемыми материалами, чем такие инструментальные материалы [41], как твердый сплав, минералокерамика и др. Д. Бакли [11] отмечает, что адгезионное взаимодействие имеет место даже в том случае, когда соединяются металлы, обладающие, плохим "сродством" и слабой активностью друг к другу.

1.2. Применение СОТС для повышения стойкости инструмента

Процесс резания металлов в среде СОТС сопровождается рядом физико-химических явлений, происходящих на поверхностях контак-

та инструмента с обрабатываемым материалом [27,36,50,66,77,79, 80,104,118]. A.C. Ахматов [8] и К. Сайто [102] установили, что ювенильные поверхности металлов проявляют активность к физической адсорбции и химическим реакциям. Одновременно с этим, как отмечают Э.И. Рабинович [96], B.C. Лобанцова и А.И. Чулок [77], эти поверхности, образующиеся при резании, излучают поток электронов в момент вскрытия ювенильных слоев. Электроны эмиссии оказывают существенное влияние на химические процессы, происходящие на контактных поверхностях режущего инструмента и обрабатываемого материала [71].

В работах [70,71] установлено, что в результате взаимодействия испускаемых поверхностью стружки электронов с молекулами внешней среды, происходит активация последних и распад их с образованием реакционных частиц: свободных атомов и химических радикалов. Так, взаимодействие паров воды с экзоэлектронами выглядит следующим образом [71]:

*

Hz О + е" -► Н20 + е"

Н20* -► Н, + 0Н# (4)

В результате взаимодействия гидроксильных радикалов образуется перекись водорода, эффект которой при резании обусловлен способностью выделять активный кислород

ОН. + ОН, -- Н202 Н202 -Н20 + 02

* _ *

02 + е -02 + е 02 -- О. + 0. (5)

где е~ - электрон, эмитируемый ювенильной поверхностью стружки;

•Je +

Н20 , 0 - возбужденные молекулы воды и кислорода;

Н., ОН., О. - химические радикалы. Образование химических радикалов может происходить также

под действием различного рода излучений, термического пиролиза

и других факторов. Т. Г. Феклисова и др. [121] указывают, что в условиях граничного трения совокупность возникающих локальных импульсов давления, достигающих нескольких ГПа, "вспышки" температур, значительные деформации сдвига могут привести к разрыву химических связей в СОТС и образованию свободных радикалов.

При низких температурах ювенильные поверхности имеют свободные валентности и поэтому реакционные химические радикалы образуются вследствие механического разрушения молекул [71]

у + 02-*V00 (б)

где V - свободная валентность на ювенильной поверхности;

02 - молекула адсорбированного кислорода;

V00 - перекисный химический радикал.

Исследованиями [70, 78] установлено, что смазочная способность СОТС и эффективность ее действия при резании во многом зависит от наличия в ней свободных радикалов, образующихся в результате экзоэлектронной эмиссии или под действием других факторов, т.е. смазочная способность СОТС улучшается при введении в ее состав веществ, легко образующих свободные радикалы, такие как фтор, хлор, бром, йод [38,72,78,86,111]. При этом происходят адсорбция и химические реакции, приводящие к модификации граничной зоны и образованию пленок ПАВ и соответствующих фторидов, хлоридов, бромидов и йодидов, что создает совокупный смазочный эффект.

Несмотря на широкое применение смазочно-охлаждающих жидкостей в металлообработке, остается спорным вопрос об их проникающей способности. Так, в работах Н.В. Талантова [117] показано, что СОТС способна проникать в зону стружкоотделения только до определенных скоростей резания, когда нет плотного контакта между стружкой и инструментом. Технологически трудно использо-

вать СОТС на таких операциях, как сверление, резьбонарезание, протягивание, некоторые виды фрезерования и др. Причем, следует отметить, чтощ благодаря своим свойствам, быстрорежущий инструмент применяется именно на этих операциях.

Следовательно, возникает проблема изыскания и эффективного применения существующих и новых смазочных композиций с целью повышения их эффективности на технологические параметры металлообработки.

1.3 О некоторых проблемах при использовании СОТС

В последнее время в металлообрабатывающей промышленности наметилось новое направление в решении проблемы повышения производительности обработки и стойкости инструмента. Оно заключается в создании в зоне резания условий, уменьшающих трение и тепловыделение путем введения в зону обработки специальных сма-зочно-охлаждающих технологических средств [9].

С помощью СОТС удается значительно облегчить обработку различных металлов, снизить износ инструмента, повысить качество обработанной поверхности [4,6,37,111,184]. В настоящее время считается общепризнанным, что управлять процессом резания можно не только с помощью изменения механических параметров (подбором скоростных режимов обработки, изменением геометрии инструмента, упрочнением инструментального материала и т.д.), но и с помощью изменения среды протекания процесса, то есть подбором соответствующих СОТС.

Современные СОТС для обработки металлов - это сложные многокомпонентные системы органических и неорганических веществ,

содержащихся в воде, органических средах и их смесях [4,17,37,68,111].

К применяемым в настоящее время СОТС предъявляются жесткие технологические и эксплуатационные требования, а именно: СОТС должна обладать высокими смазочными и охлаждающими свойствами, низкой стоимостью, пониженной испаряемостью и пожароопасностью, удовлетворительными экологическими характеристиками и безопасностью для обслуживающего персонала [125]. Основными смазочными материалами являются минеральные масла, эмульсии, аэрозоли и консистентные смазки, получаемые из нефтяного сырья. Полимерсо-держащие и полимеробразующие СОТС, а также СОТС на основе жидких металлов с низкой температурой плавления не нашли еще массового применения в промышленности.

Каждый тип СОТС обладает целым рядом как положительных, так негативных свойств. Так, у СОТС на водной основе выше охлаждающая способность и ниже воспламеняемость, но смазочные свойства невысоки, что снижает эффективность их применения на тяжелых режимах металлообработки [4,17]. Минеральные масла, получаемые из нефтяного сырья, выделяют осадки, загрязняющие мас-лопроводящую систему металлообрабатывающих станков, поверхности трения и изменяют показатели качества в процессе работы под влиянием температуры, кислорода воздуха и влаги [4]. Эмульсии на водной основе сочетают в себе положительные особенности СОТС как на масляной, так и на водной основе. Однако, в условиях резания и трения при высоких контактных давлениях и температурах, происходит интенсивный распад стабилизирующих ПАВ и испарение водной основы СОТС, сопровождаемый последующей биодеструкцией активных компонентов [17,111.114,118],

Следует указать, что в настоящее время еще не существует универсальной СОТС с хорошими трибо- и физико-химическими свойствами, одинаково действующей при обработке металлов и сплавов с различной химической активностью на различных режимах металлообработки. При этом тип СОТС (масляная, водная, газовая) и ее концентрация может сильно варьироваться в зависимости от применяемых обрабатываемого и обрабатывающего материалов.

Действительно, наиболее универсальными СОТС для механической обработки коррозионностойких материалов и титановых сплавов являются Аквол-2, Аквол-б и Аквол-10М [111] с удовлетворительными смазывающими и охлаждающими свойствами. Все они являются сложными композициями на масляной основе, содержащими в своем составе большое количество дорогостоящих минеральных масел (до 41-45%), ионогенных и анионактивных эмульгаторов (до 40%), противозадирных присадок таких, как хлорированный парафин (до 10-15%), осерненные масла (до 5-10%), другие компоненты [60,111] .

СОТС для тугоплавких материалов также являются комплексными соединениями с хорошей смазывающей способностью. Их основной элемент - это нефтяные масла (И-12А, И-20А, И-ЗОА, выщелоченные индустриальные, масляные асидолы), которые дополнительно активируются природной молотой серой (до 1.4%), техническим йодом (0,3%), хлорными и серными присадками, хлорпарафином ХП-470 (34%). Некоторые из них (МР-99, серия МХО) содержат в своем составе полимерные добавки и пищевые масла [60,73,111,118].

Эффективность действия полимерсодержащих СОТС зависит от специфических физико-химических процессов в зоне резания, протекающих в результате термодеструкции макромолекул полимера с

образованием разнообразных активных продуктов, взаимодействующих как с поверхностью обрабатываемого материала, так и с материалом режущего инструмента [111]. Следует отметить, что большинство полимерсодержащих СОТС были разработаны и применялись на операциях резания и сверления таких труднообрабатываемых металлов и сталей, как рений, молибден, титан, серый чугун СЧ21-40 [131], никель [132], 12Х18Н10Т [133]. При этом эффективность действия полимерсодержащих СОТС увеличивается при ужесточении режимов резания [111]. Однако, разработанные ранее составы полимерсодержащих СОТС отличаются неоправданно высоким процентным содержанием полимеров природного или искусственного происхождения (до 30-50%), многие из которых относятся к разряду дорогостоящих или пищевых веществ (например, привитые сополимеры полисахаридов морских водорослей, латекс ПВХ, D-глюкозы [131]).

Стремление синтезировать СОТС с универсальными трибологи-ческими свойствами, за счет увеличения числа активных присадок и их концентрации, приводит к интенсификации микробиологического заражения СОТС. Как указывает Бердичевский Е.Г. [17], водные и эмульсионные СОТС способны поражаться 12 видами бактерий, результатом их жизнедеятельности являются биологически активные вещества [54] за счет окислительного и гидролитического распада компонентов СОТС, приводя к полной ее непригодности [55] . Период эксплуатации СОТС даже в идеальных условиях эксплуатации сокращается на 65-85% [55] .

Поэтому встает насущная проблема изыскания действенных методов борьбы с микрофлорой СОТС. Однако, существующим методам присущи существенные недостатки: 1) высокие энергозатраты (термическая пассивация СОТС); 2) сложность дорогостоящего обо-

рудования (лазерное и ультрафиолетовое облучение); 3) неизбежное изменение исходного химического состава СОТС при химических методах обработки; 4) термическая деструкция компонентов и выпаривание водной составляющей СОТС при лазерном облучении и т.д.

Применение бактерицидных присадок [17,134,135] является наиболее распространенным способом борьбы с микрофлорой СОТС. Их действие усиливается при увеличении температуры в 2-4 раза. В то же время, они характеризуются достаточно непродолжительным сроком бактерицидного действия, способностью ухудшать эксплуатационные свойства СОТС [55].

Однако, введенные в состав СОТС бактерицидные присадки, в условиях резания металлов сами становятся источником токсикологических заболеваний для обслуживающего персонала. Некоторые из них, не имея явно выраженного токсического эффекта, способны приобретать его в результате синергического действия различных химических присадок, особенно в многокомпонентных СОТС. К ним относят хлор-, серо- и фосфорсодержащие присадки, содержание которых в основных составах не должно превышать 2-10%. [110].

При работе с эмульсионными и синтетическими СОТС в процессе резания металлов происходит интенсивное испарение воды, которое, с одной стороны, ведет к увеличению концентраций присадок СОТС и, с другой - к росту их аэрозоля в воздухе и рабочих помещений. Так, триэтаноламин обладает аллергирующим действием на организм, вызывая дерматиты у обслуживающего персонала [56].

Наибольшее отрицательное влияние на организм рабочих оказывают СОТС на масляной основе. В процессе резания металла наблюдается загрязнение воздуха масляным туманом и летучими про-

дуктами термической деструкции СОТС (углеводородами, окисью углерода, альдегидами, хлористым водородом) [110].

В настоящее время загрязнение окружающей среды отработанными СОТС и методы борьбы с ним приобретает большую актуальность, т.к. многие химические компоненты современных СОТС имеют высокие температуры кипения и низкую испаряемость, что резко снижает вероятность их естественного разложения [31,32,53,108, 178]. Основным способом утилизации является термическое разложение или пассивация перегретым водяным паром [110]. В результате сгорания отработанных эмульсий из топочных камер в атмосферу выходят газы, содержащие С02, СО, S02 [110], наносящие большой ущерб экологии и здоровью обслуживающего персонала.

Ряд авторов [36,65] отмечают, что для водных СОТС энергетические и денежные затраты на их утилизацию сравнимы или даже превышают затраты по синтезу этих смазок [17,114,125], что связано с утилизацией дорогостоящих или токсичных ее компонентов, а также ввиду технологической сложности и высокой стоимости оборудования для регенерации и утилизации отработанных СОТС.

Примененяемые СОТС становятся мощным фактором повышения производительности и улучшения качества обработки металлов резанием только в случае их рационального способа подачи в зону контакта. Зайцев В.М. [46] понимает под рациональным такой способ, при котором: 1) осуществляется максимальная производительность; 2) улучшается один или несколько параметров обрабатывае^-мости; 3) сокращается номенклатура составов СОТС или методов ее подачи при одновременном повышении экономических показателей.

Как указывает Клушин М.И. [59], кроме химического состава на эффективность применения СОТС оказывают форма, скорость,

температура струи, ее направление, а также способы подачи СОТС в зону резания металлов.

Для подачи смазочно-охлаждающих сред в зону резания при обработке лезвийным инструментом применяются следующие основные способы: полив свободнопадающей струей жидкости, под давлением, струйно-напорным способом, в распыленном виде, импульсная подача жидкости, подача СОТС контактным способом, подача сжатого воздуха и газов [17,98,110,111,184]. Как новый способ подачи следует указать подачу СОТС с помощью направленного магнитного поля [81]• Многообразие способов подачи СОТС при лезвийной обработке показана на рис.1.1.

Вопрос о том, каким методом использовать СОТС, должен обоснованно решаться применительно к каждой операции металлообработки отдельно с учетом всех конкретных обстоятельств: положительных и отрицательных моментов способа, вида используемой смазки [59].

Подача жидкой смазки различными способами отличается низким коэффициентом внутреннего трения, хорошим охлаждающим действием при проточной и циркуляционной системах подачи СОТС, возможностью применения контрольных и фильтрующих устройств [83]. Однако, этому способу свойственен высокий расход используемой СОТС (от 1-9 до 100 л/мин и выше [17,111,118]).

К газо-жидкостной смазке относят смазку трущихся поверхностей масляным туманом. Так как распыление масла происходит в потоке сжатого воздуха, применение этого способа необходимо в том случае, когда ведется обработка крупногабаритных деталей,

Предварительное нанесение твердых смазок

С выходом в зону резания под давлением

Без выхода (сильно охлажденная жидкость)

Полив свободнопадающей струей

В распыленном состоянии

Под давлением

В распыленном состоянии

Окунание или нанесение кисточкой

Масленка-капельница

Обдув зоны под давлением

Охлаждение через вихревой холодильник

на больших скоростях резания и т.д. [110]. Несмотря на некоторые положительные особенности этого способа (интенсивное охлаждение деталей, малый расход СОТС), ему присущи и весьма существенные недостатки: недопустимость использования подводящей системы с тупиками и перегородками; необходимость применения нержавеющих материалов в устройствах, отделяющих влагу; тщательность очистки и фильтрации сжатого воздуха с полным отделением влаги и механических примесей; необходимость принудительной вентиляции рабочего помещения [31,32,83].

Импульсная (периодическая) подача жидкости заключается в нанесении на режущий инструмент небольшой порции СОТС перед началом резания. Способ в основном применяется для масляных СОТС при механической обработке мелкоразмерных деталей (нарезании резьбы, развертывании отверстий). К недостаткам следует отнести большие простои станочного оборудования во время нанесения и ограниченный набор использованных СОТС.

В тех случаях, когда подача жидкостей в зону резания невозможна, применяется подача сжатого воздуха или газов через сопло, смонтированное на станке [110] . Способ позволяет увеличить стойкость режущего инструмента на 15-20% по сравнению с резанием всухую за счет интенсивного охлаждающего эффекта, однако, этому способу свойственны высокий уровень шума, необходимость использования дорогого специального оборудования и наличия свободного доступа к режущему инструменту.

1.4 О возможности применения микрокапсулированных СОТС

Несмотря на огромный ассортимент существующих и постоянно увеличивающегося числа новых смазок и присадок к ним (по со-

стоянию на 1992 г. в США. производилось более 600 наименований присадок к СОТС [109]),а также всевозможные способы подачи СОТС в зону металлообработки, остаются нерешенными основные проблемы связанные с СОТС, а именно: неоправданно большой расход ценных и дорогостоящих минеральных и синтетических веществ на отдельных операциях металлообработки; сложная система подготовки различных компонентов СОТС (вода, трибологические присадки) для эксплуатации; низкие сроки хранения готовых СОТС и сложность процессов утилизации и регенерации отработанных СОТС; медицинская и экологическая безопасность для человека и окружающей среды.

Для устранения этих явлений в мировой практике сложились 4 основных направления:

- применение новых способов подачи СОТС в зону контакта, снижающих их негативное воздействие, в частности, подача СОТС в виде микродоз [175,192];

-исключение из состава СОТС таких компонентов как минеральные масла, хлор и его соединения, азотистые и серные добавки, фенолы и т.д. [181] с заменой их безвредными веществами сходного действия;

- создание новых экологически чистых и невредных для здоровья человека СОТС [71];

- отказ от использования СОТС при металлообработке.

Как один из путей решения поставленных задач является введение активных компонентов в СОТС в виде микрокапсул (МК) , представляющих собой небольших объемов смазочный материал, заключенный в защитную полимерную оболочку [7,119]. Само по себе микрокапсулирование - это процесс заключения мелких частиц

вещества в тонкую оболочку пленкообразующего материала [112]. В результате микрокапсулирования получается продукт в виде отдельных микрокапсул размером от долей микрона до сотен микрон. Капсулируемое вещество, называемое содержимым микрокапсул (внутренняя фаза ВФ), образует ядро микрокапсул, а капсулирую-щий материал составляет материал оболочек. Оболочки выполняют функцию разобщения частиц одного или нескольких веществ друг от друга и от внешней среды до момента использования.

МК, как носители веществ, применяются в мировой практике в таких отраслях, как медицина, фармакология, сельское хозяйство, химическая промышленность [7,112], начиная с 1949 года [160].

Проведенный патентный анализ показывает (см.рис. 1.2), что с 1976 по 1997 гг. в США из более чем 300 патентов по микро-капсулированию, 10.9% были посвящены получению фоточувствительных материалов и устройствам по их использованию [141,187], 35.7% - красителям и тонерам для копировальной техники [ 142,176,186], 11.9% - лекарственным, парфюмерным и медицинским препаратам [157,180,171], 5.2% - получению репеллентов, фунгицидов и гербицидов для нужд сельского хозяйства [127] и только 0.5% - получению микрокапсулированных СОТС или их активных компонентов [43, 44/130,144] .

В машиностроении основной областью использования МК являются операции обработки металлов давлением [188-190] . Сведения о применении МК при обработке металлов резанием в литературе весьма скудны [43,44,130,144]. В качестве примера публикаций на эту тему можно привести использование МК для подачи в зону контакта фреона - охлаждающего компонента СОТС [144].

50 -

45 ..........

40

12 3*56

Рис.1.2

Частотная гистограмма встречаемости патентов США по применению микрокапсулированных материалов с 1972 по 1998 гг. 1 - фотоматериалы; 2 - ксероксная техника; 3 - лекарственные препараты; 4 - с/х удобрения; 5 - смазочные композиции; 6 - теория микрокапсулирования.

Причины, ограничивающие применение МК в процессах стружко-отделения, по-видимому, обусловлены физико-механическими характеристиками оболочек и поведением МК в СОТС в процессе резания. Так, невысокие температуры деструкции (до 95°С) практикуемых МК с желатиновыми оболочками [74,75,129] не позволяют им приближаться к зоне контакта на расстояния, которые необходимы для эффективного действия их ядра. С другой стороны, еще слабо разработаны всесторонние основы применения микрокапсулированных СОТС. Известна теоретическая концепция [34] в оценке свойств и возможностей МК, как "СОТС с управляемой активностью". Автор считает, что с помощью микрокапсулированных СОТС можно только снижать активность используемой смазки в пассивном объеме разо вой заправки (баки-отстойники, хранилища СОТС и др.). Однако, анализ экспериментальных данных [74,75] позволяет сделать выводы о том, что МК способны одновременно и увеличивать активность используемой СОТС за счет аккумуляции и перераспределения три-бомеханической энергии, являясь своего рода катализатором три-бополимерных реакций на поверхностях контактирующих металлов.

Достоверно известны только два способа подачи капсулиро-ванных продуктов в условиях стружкоотделения металлов: нанесение их на поверхность детали в виде паст или высококонцентрированных эмульсий [44] и свободным поливом [74].

Оба способа имеют существенные недостатки. В первом случае, МК интенсивно разбрызгиваются вращающимися частями детали и инструмента, чем снижается эффективность действия МК, что делает способ экономически невыгодным, заставляя использовать пасты содержащие до 90% МК от веса смазки. Второй способ позволяет использовать значительно меньшие концентрации, хотя МК,

находящиеся в жидком носителе, не имеют какого-либо самостоятельного направления перемещения, а подчиняются хаотичному броуновскому движению. Это приводит к верятностному характеру попадания МК в область, прилегающую к зоне контакта. В результате эффективность их применения может снижаться из-за значительного перерасхода.

Идея придания микрокапсулам направленного дрейфа с целью контролированного высвобождения их содержимого впервые была реализована при химических реакциях во внешнем магнитном поле [152]. Известны также сообщения о применении дрейфа микрокапсул во внешнем магнитном поле в качестве носителей метаболизирован-ного протеина и полисахаридов [153,154]; для сортировщиков и разделителей вирусов и бактерий в электромагнитном поле [155], для аэрозолей и дезодорантов в воздушном потоке [7].

1.5 Механизмы высвобождения содержимого микрокапсул.

Вскрытие полимерных оболочек и декапсулирование содержимого МК в достаточно жестких условиях резания металлов может происходить несколькими путями: механическим раздавливанием контактирующими поверхностями стружки и резца; оплавлением повышенными температурами зоны резания и прилегающих поверхностей, перепадами давления, химической активностью окружающей среды; механическими повреждениями целостности оболочки кромками металлической стружки [7,44]. Указанные механизмы могут протекать и одновременно. Механическое разрушение МК проявляется в виде раздавливания при сближении контактирующих поверхностей. Такой механизм разрушения полимерной оболочки должен быть свойственен тяжелым режимам резания при резьбонарезании, разверты-

насыпной плотностью, приближенно описывается уравнением Внуков-ского-Вишнякова [7]:

gi - А-(1 - е"аР) • (1 - е"рРт) (7)

где gi - доля разрушенных микрокапсул; Р - давление прессования; t - время прессования;

А, а, b - эмпирические коэффициенты, причем А < 1 характеризует степень подпрессовки без разрушения. Диффузия содержимого МК через толщу оболочки протекает уже

при относительно низких температурах, усиливаясь при ее росте.

Количественно этот процесс описывается уравнением [7]:

, Ж

an тгр

-~dz = КгУ -(Т - Тхр) -ш + Ш0К2е КГ (8)

где m - исходная суммарная масса содержимого МК;

mQ - масса в момент времени t от начала диффузии;

у - коэффициент объемного расширения жидкости; АН - энтальпия ее испарения; Тхр - температура хранения; Ki, К2 - эмпирические коэффициенты. Уравнение (8), однако, не учитывает пористость оболочки

МК. Этот недостаток устраняется при использовании другой зависимости [111] :

С = 1Й-Соо-8 + £h (9)

где С - текущая концентрация диффундирующего вещества; С» - предельная концентрация; D - коэффициент диффузии; m - масса закапсулированного вещества; V - его объем;

d - относительная плотность вещества; г - радиус микрокапсулы;

s - коэффициент, учитывающий пористость и неровность оболочки;

Ь - толщина стенок;

8 - экспериментальный коэффициент, учитывающий скорость перемешивания;

х - время.

Знание механизмов вскрытия оболочек микрокапсул позволяет управлять активностью капсулированных СОТС в зоне резания, прогнозировать и регулировать физико-механические свойства получаемых микрокапсулированных СОТС, оценить вклад каждого компонента микрокапсулы (оболочка, ядро, наполнители) в технологические свойства смазочной среды на различных операциях металлообработки.

1.6 Микрокапсулирование и методы получения микрокапсул.

Основной компонент микрокапсул - капсулируемое вещество -может находиться в любом агрегатном состоянии - жидком, твердом или газообразном. Существующие методы обеспечивают возможность микрокапсулирования как лиофильных, так и лиофобных материалов.

К настоящему времени осуществлено микрокапсулирование металлов, различных химических веществ (гидридов, солей кислот, оснований, и высокомолекулярных органических соединений), представляющих собой катализаторы, топливо, красители, удобрения, лекарственные препараты, ароматизирующие вещества, пищевые добавки, а также ферменты и микроорганизмы [7,112].

Содержание капсулируемого вещества в микрокапсулах обычно составляет 50-90%, но может доходить и до 95-98% от массы капсулы. Эта величина может колебаться в зависимости от условий получения, соотношения количеств материала оболочек и капсулируемого вещества и от других параметров процесса: температуры, степени диспергирования, вязкости среды, наличия поверхностно-

75

50

25

Толщина оболочек,мкм

/50 /60

// У70

^5

250 500 750 1000 Диаметр капсул, мкм

Рис. 1.3

Зависимость толщины оболочки от размера ядра микрокапсул (цифры у кривых - содержание капсулируемого вещества в % вес.) [112].

активных веществ и т.п. Практически при осуществлении одного и того же процесса в пределах каждой партии продукта размер микрокапсул и содержание капсулируемого вещества в них подчиняются гауссову распределению.

Согласно Солодовнику В.Д. [112] толщина оболочек подчиняется некоторой математической зависимости, определяемой процентным содержанием внутренней фазы в составе отдельной микрокапсулы .

Для сферической частицы с радиусом ядра г: и радиусом микрокапсулы г2 справедливо уравнение [112]:

- г2 - [ (|г+ 1) з - 1]-^ (10)

где V* и - количества материала оболочки и капсулируемого вещества соответственно. Из уравнения следует, что зависимость толщины оболочки (Г1-Г2) от радиуса микрокапсулы ж

пpи-^-=const линейна. Решение уравнения для различных значений

Ж

■щ дает семейство прямых (см.рис.1.3).

В качестве материала оболочек могут использоваться любые вещества, обладающие пленкообразующими свойствами в условиях микрокапсулирования. К ним относятся высоко- и низкомолекулярные плавкие или растворимые продукты синтетического или природного происхождения. Типичными материалами оболочек являются органические полимеры - белки, полисахариды, парафины, производные целлюлозы, спирты, полиэтилены, а также неорганические материалы - металлы, углерод, силикаты, и др. [7,112]. Выбор материала оболочек зависит от назначения, свойств и способа высвобождения вещества ВФ, а также от выбранного метода капсули-

Рис.1.4

Строение микрокапсул [7,112]: 1- с одной оболочкой; 2- с двойной оболочкой; 3- капсула в капсуле с различным содержимым в оболочках; 4-дисперсия (эмульсия) в микрокапсуле или микрокапсулы в жидкой среде в общей оболочке; 5- одноядерная капсула твердого вещества неправильной формы; б - многоядерная сферическая капсула; 7- многоядерная "бахромчатая"; 8 - капсула автономного типа.

материала оболочек зависит от назначения, свойств и способа высвобождения вещества ВФ, а также от выбранного метода капсули-рования. Эти же факторы определяют и строение микрокапсул. Основные типы микрокапсул схематически изображены на рис.2.4. Микрокапсулы жидких и газообразных продуктов имеют сферическую форму (рис.1.4. 1, 2) . Форма продуктов с твердым содержимым обычно повторяет очертания капсулируемого вещества (рис.1.4. 5). Если материал оболочек по каким-либо причинам не может быть нанесен непосредственно на основное вещество, производят промежуточное микрокапсулирование этого вещества удобным методом в другой материал. Образующаяся оболочка имеет двухслойную или многослойную структуру. При необходимости заключения несовместимых веществ в общую оболочку возможно изготовление "капсул в капсуле" (см. рис.1.4. 2, 3, 6), когда внутри наружной оболочки в среде одного из веществ помещена одна или несколько микрокапсул другого вещества. Дополнительные компоненты можно также вводить непосредственно в материал оболочек.

В настоящее время существует более десятка различных методов капсулирования. Ряд авторов [7,112] отмечают, что при выборе метода необходимо учитывать несколько основных факторов:

1) назначение продукта, определяющие условия, в которых используется капсулированное вещество и проявляются его свойства;

2) устойчивость и растворимость капсулируемого вещества в условиях микрокапулирования;

3) стоимость химических компонентов процесса;

4) размер микрокапсул, содержание в них капсулированного вещества и эффективность микрокапсулирования.

Диаметр капсул, мкм

Рис 1.5

Примерный диапазон (зачерченная область)

размеров микрокапсул, получаемых

различными методами [7]:

1-е использованием коацервации; 2 - без коацер-вации; 3 - реакции на границе раздела фаз; 4 - на пыление в псевдоожижженном слое; 5 - полимеризация на поверхности; б - охлаждение расплава полимера; 7 - электростатическое напыление; 8 - капсу лирование с помощью центрифуги; 9 - испарение летучего растворителя; 10 - сушка при распылении; 11 - экструзия и дражирование.

5) повторяемость результатов, простота использованного оборудования.

Физико-химические методы основаны на образовании новой фазы при использовании дисперсных систем с жидкой средой, а также другие методы, осуществляемые в жидких средах без химического превращения компонентов пленкообразующего материала. К этой группе методов относятся методы образования новой фазы в водной среде (коацервация, микрокапсулирование в расплавы [144], высушивание распылением [145]), в среде органической жидкости [146], методы отверждения диспергированных расплавов, методы испарения легколетучего растворителя и методы экстракционного замещения.

В основе химических методов лежат те или иные химические превращения, приводящие к получению пленкообразующего материала. К ним относятся способы микрокапсулирования с использованием полимеров и сшивающих агентов [147], поликонденсацией [146] и полимеризацией [149].

Принципиальное отличие аэрозольного метода - это наличие газовой дисперсионной среды и существенно меньший, чем в других методах, размер как взаимодействующих частиц капсулируемого вещества и капсулирующего материала, так и образующихся микрокапсул [ 150 ] .

Физические методы основаны на способе формирования оболочек с помощью механических приемов. Эти методы можно разделить на три основные группы: микрокапсулирование в псевдоожиженном слое, микрокапсулирование экструзией и микрокапсулирование вакуумным напылением.

Размер микрокапсул зависит, главным образом, от методов микрокапсулирования (см.рис.1.5). Существующими методами можно получить капсулы от нескольких микрометров до нескольких миллиметров. Самые мелкие капсулы диаметром от долей микронов до нескольких микрометров получают методом аэрозольного распыления.

Разделение фаз в водной среде - наиболее распространенный метод капсулирования веществ, не смешиваемых с водой. Этот метод наиболее дешевый. В то же время самые непроницаемые оболочки образуются методами разделения фаз. Такие методы по аппаратурному оформлению, как правило, периодические. К тому же они обладают большой универсальностью, т.е. на одном и том же оборудовании могут выпускаться капсулы различных гидрофобных или слабогидрофильных веществ, типов и размеров [7].

1.7 Выводы по литературному обзору и постановка задачи исследования.

1. Быстрорежущие стали по-прежнему остаются одним из самых распространенных материалов для изготовления режущего инструмента массового производства. Эта тенденция сохраняется на тех операциях стружкоотделения, где незаменимым остается инструмент с высокими значениями твердости и теплостойкости, вязкости и прочности материала (метчики, плашки, протяжки, сверла);

2. В процессах металлобработки определяющим видом износа быстрорежущих сталей является адгезионный износ вследствие значительного "сродства" обрабатываемого и инструментального материалов .

В качестве мер борьбы с износом, который возникает у быстрорежущего инструмента в процессе его эксплуатации, необходимо применять смазочно-охлаждающие жидкости;

3. Роль смазочно-охлаждающих жидкостей при металлообработке материалов с использованием быстрорежущих сталей заключается в образовании защитных пленок в результате химических реакций, которые экранируют силы адгезии между ювенильными поверхностями инструмента и обрабатываемой детали;

4. Применяемые в настоящее время СОТС для механической обработки труднообрабатываемых материалов представляют собой сложные, комплексные соединения. Действие их в условиях резания сопровождается интенсивной деструкцией компонентов, заражением бактериальной микрофлорой и, как следствие, резким снижением эксплуатационного срока СОТС;

5. Сами СОТС, их активные компоненты, а также продукты окислительной термодеструкции и метаболизма бактерий, являются источником профессиональных заболеваний обслуживающего персонала и наносят серьезный вред окружающей среде;

6. Микрокапсулирование СОТС или ее активных компонентов является перспективным направлением в металлообработке, поскольку позволяет решить некоторые технологические трудности при использовании традиционных СОТС;

7. Применение микрокапсулированных СОТС как новый способ подачи смазочной среды в зону резания в настоящее время практически не развит. Вероятностный процесс попадания при свободном поливе зоны резания, а также разбрызгивание вращающимися деталями, нанесенных на их поверхность, высококонцентрированных

суспензий снижает эффективность применения микрокапсулированных СОТС.

8. Капсулирование методом простой коацервации отличается простотой использованного оборудования/ легкостью переналаживания процесса, широким диапазоном размеров получаемых микрокапсул, хорошей повторяемостью результатов.

Цель:

Разработка экологически чистой СОТС и изучение ее влияния на процессы резания и стойкость инструментов, изготовленных из быстрорежущих сталей.

Задачи исследования:

1.Разработать способ направленной микродозированной подачи

СОТС;

а) выбрать вид микродозированной подачи;

б) выявить оптимальный способ и условия формирования оболочек микрокапсул;

в) разработать процессы изготовления микрокапсул при введении в их состав ферромагнитных веществ;

2. Исследовать области применимости микрокапсулированных

СОТС;

3. Изучить влияние микрокапсул на изменение условий трения при фрикционном контакте металлических поверхностей;

4. Исследовать характеристики процесса резания быстрорежущим инструментом на операции точения при использовании микрокапсулированных СОТС.

Глава 2. Материалы и методики проведения экспериментальных исследований

2.1 Материалы и общая методика исследований В качестве обрабатываемых материалов использовались: технически чистый титан ВТ1-0 и наиболее часто встречающийся (а+Р)-сплав ВТ6, аустенитная нержавеющая сталь 12Х18Н10Т, углеродистые стали 45, У8, а также деформируемый сплав алюминия -не упрочняемый термообработкой АМг-2. Химические составы выбранных материалов приведены в табл.2.1

В качестве материала режущего инструмента применялись специальные упорно-проходные резцы из стали Р6М5, для которых, согласно [99,100], была выбрана следующая геометрия:

при точении нержавеющей стали - <р=90°,фг=12°, д=12°,а=б°,<Х1=6°; при точении титановых сплавов - ф=90°, ф1=12°, д=5°, а=10°, 011=6°; при точении углеродистых сталей - ср=90°, фа=15°, д=20°; и алюминиевых сплавов - а=б°, а]=6°.

Для предотвращения структурных изменений в быстрорежущей стали затачивание велось с поливом индустриальным маслом И-12А.

В качестве СОТС использовались магнитные микрокапсулы, содержащие индустриальное масло И-4 0А. Сравнение велось с дистиллированной водой, маслом И-40А, 20%-ным раствором МР-99 и 61-ным Акволом-б. Концентрации микрокапсул для различных видов контактного взаимодействия металлов представлены в таблице 2.3.

Таблица 2.1

Химический состав обрабатываемых материалов__

Мате- Химический состав

риал

С Мп Сг Т1 Ге Б Р А1 Мд

12Х18Н10Т 0.12 1-2 17.0 9-10 0.08 ост. _ _ _

19.0

ВТ1-0 0.07 - - - ост. 0.18 0.10 - - - -

ВТ б - - - - ост. - - - - 7 -

Амг-2 - - - - - - - - - ост. -

У10А 0.95 0.15 0.15 0.2 - ост. 0.3 0.02 0.02 - -

1.04 0.35

У8 0.75 0.15 0.15 0.2 - ост. 0.3 0.03 0.03 - -

0.84 0.40

Таблица 2.2

Химический состав и температурные режимы обработки

_быстрорежущих сталей_

Марка

стали С Сг V? Мо V

Р9 0.85-0.95 3.8-4.4 8.5-10.0 1.0 2.0-2.5

Р6М5 0.82-0.90 3.8-4.4 5.0-5.5 5.0-5.5 1.7-2.1

Марка стали Температура закалки, °С НИС Количество аустенита Температура отпуска, °С Красностойкость, °С

Р9 Р6М5 1220-1240 1210-1230 62-64 62-64 30 25 560 550 620 620

Таблица 2.3

Вид контактного взаимодействия Концентрация микрокапсул Носитель

Трение Резание: точение 0, 33 0, 66 0, 99 1,32 2, 00 1, 0 2, 0 4,0 Дистиллированная вода

Подача СОТС в зону резания при точении осуществлялась свободным поливом, подача микрокапсулированных СОТС сопровождалась интенсивным перемешиванием.

Исследования при точении проводились на токарно-винторезном станке мод. 16К20.

2.2. Методы металлографического и металлофизического анализов

Изготовление шлифов, предназначенных для металлографических исследований, осуществлялось на станке мод. СШПМ. Доводка шлифов производилась на пластинах алмазного проката, в состав которого входят синтетические алмазы марки АСМ и металлическая связка М1П. Концентрация алмазов составляла 100°ь.

Использовались пластины зернистостью 80/63, 60/40, 28/20, 7/5, 3/2. Полировка образцов осуществлялась на алмазной пасте АСМ зернистостью 2/1 и 1/00, нанесенной на плотную бумагу.

Изучение структур инструментальных материалов проводилось с помощью химического травления в реактиве следующего состава:

РОССМЙОКАИ

азотная кислота - 4%, спирт этиловый - 96%;

Металлографические исследования проводились на микроскопах МИМ-8 и РЭМ-200 при ускоряющем напряжении 20 кВ. Фотографирование велось на пленку "Микрат-Орво" и ФОТО-65 при увеличении х90-х30000 с помощью микрофотонасадки МФН-12.

2.3. Методы определения характеристик процесса резания и стойкости режущего инструмента

Шероховатость поверхности обрабатываемого материала измерялась профилографом-профилометром мод.201, предназначенным для измерения шероховатости по фиксирующему прибору. Пределы увеличения: 1000-20000 (вертикального) и 2-4000

(горизонтального). Погрешность показаний прибора составила 10%. Измерялось среднее арифметическое отклонение профиля обработанной поверхности.

Исследование стойкости режущего инструмента проводилось на операции точения. За критерий износа резцов было принято начало катастрофического износа.

2.4 Методика термографического анализа

Образцы исследуемых веществ в соотношении 1:1 нагревались от 2 0 до 4 50-500°С и все превращения, связанные с изменением теплосодержания и веса фиксировались с помощью планшетного са-

о

мописца модели Н-ЗОб. Скорость нагрева - 10 С/мин.

Порядок реакции находился из соотношения Киссенгера [117] :

n=l. 25- ( J)1/2 (2.1)

где J- индекс формы термического эффекта, равный отношению тангенсов углов наклона, образованных касательными к точкам перегиба термического эффекта, и прямой, проведенной через точку пересечения касательных перпендикулярно нулевой линии.

J=tga/tgp (2.2)

Теплота реакций определялась по площади пика ДТА-кривой [117] в сравнении с площадью пика ДТА-кривой вещества с известной теплотой превращения. Отношения площадей, ограниченных максимумами кривой испытуемой пробы и калибровочной кривой, соответствуют изменениям энтальпии пробы.

В качестве эталонов были использованы свинец с теплотой плавления 24,7 КДж/кг и парафин с теплотой плавления 63,3 КДж/кг.

2.5 Изучение микрокапсулированных СОТС при трении Трибологические испытания микрокапсулированных присадок проводились на машине трения СМЦ-2 по схеме "диск - частичный вкладыш". Диск - сталь 45 (HRC 63), диаметром d=50 мм. Частичный вкладыш - быстрорежущие стали Р18, Р6М5, сталь 4 5, серый чугун СЧ21-40, бронзовый сплав БРАЖ31-10. Площадь контакта вкладыша - S=20Q мм . Давление на вкладыш варьировалось от О до 2,5 МПа.

Заключение диссертации по теме «Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки», Чиркин, Сергей Александрович

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Использование МК для подачи СОТС (или их компонентов) в зону контакта при резании металлов может оказывать положительное влияние как на стойкость инструментов, 'так и на характеристики процесса резания (величину и распределение температурных полей в режущем клине, шероховатость обработанной поверхности). При этом, количество нежелательных компонентов в зоне резания уменьшается более чем в 1000 раз.

2. При изучении физико-механических свойств МК установлено, что замена традиционно применяемых дубителей (формальдегид, различные природные или синтетические танниды и т.д.) на стадии изготовления МК на хром-калиевые квасцы приводит к увеличению в 2,0-2,5 раза порога термической деструкции их оболочек с одновременным улучшением сопротивляемости МК разрушению при изменении внешнего давления.

3. Возможность приобретения МК направленного движения реализована путем введения в их состав на стадии изготовления магниточувствительных частиц (магнетит с размерами порядка 10 нм при их оптимальной концентрации 50% от веса оболочки МК. В качестве движущей силы использовались специально наведенные магнитные поля и магнитные поля или магнитные составляющие электромагнитных полей естественно возникающих в процессах контактного взаимодействия при трении и резании.

4. Исследованиями по изучению наличия и величины естественно возникающих магнитных полей по остаточной намагниченности резцов установлено, что конфигурация этих полей достаточно сложна. МК с магниточувствительными присадками перемещаются в область с максимальной концентрацией силовых линий, т.е. в случае резца - к его вершине. В экспериментах зафиксировано, что величина магнитной индукции поля, при прочих одинаковых условиях, находится в прямой зависимости от скорости резания. Установлено, что при точении титанового сплава ВТб упорнопроходными резцами из БС Р6М5 сила, действующая на магнитные МК, со стороны естественного магнитного поля в зависимости от скорости резания превосходит в 20-40 раз силу гравитационного притяжения. Скорость движения МК при этом может достигать 1,14-1,93 м/с.

5. Доказано положение о проникающей способности МК по передней поверхности инструмента. Электронографическими исследованиями зафиксировано наличие вторичных структурных образований на передней поверхности резца после точения с применением магниточувствительных МК. Сопоставление результатов расчетов электронограмм выявленных структур и со специально сформированными показали идентичность наблюдаемых соединений. Наличие подобных структурных образований на передней поверхности резца вплоть до его вершины является доказательством существования механизма проникновения МК с магнетитом в зону непосредственного контакта инструмента со стружкой.

6. Установлено, что при взаимодействии МК, имеющих в своем составе магниточувствительное вещество, с обрабатываемым материалом при повышенных температурах протекают сложные параллельно идущие химические реакции, результатом которых является образование новых химических соединений. Проведенными исследованиями выявлены различия в строении вторичных структур на передней поверхности резца, обусловленные различными температурами зоны резания.

7. Трибологические свойства МК определены как результат взаимодействия всех компонентов, входящих в состав МК. Удаление отдельных составляющих МК, изменение концентрации магнетита или замена его на немагнитные медь и алюминий приводило к ухудшению смазочной способности как при трении, так и при резании металлов.

8. На основе проведенных исследований выявлено четыре основных механизма вскрытия МК при трении и резании металлов: механический, термический, диффузионный и вакуумный. Предложена схема, устанавливающая количественную взаимосвязь механизмов разрушения, их превалирующее действие при изменении внешних условий.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Чиркин, Сергей Александрович, 1999 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

1.Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий.-М.:Наука,1976.-280 с.

2.Айбиндер С.Б., Тюнина Э.Л., Цируле К.И. Свойства полимеров в различных напряженных состояниях. Москва: Химия, 1981, 157 с.

3.Андреев В.Н. Исследование эффективности применения износостойких покрытий на резцах из быстрорежущей стали// Станки и инструменты. 1982, N9, С.18-20.

4.Армарего И.Дж., Браун Р.Х. Обработка металлов резанием. М. : Машиностроение, 1977. 325 с.

5.Артеменко А.И., Малеванный В.А. Справочное руководство по химии. - М.: Высш. шк.,1990.-303 с.

6.Аршинов В.А., Алексеев Г.А. Резание металлов. -М. : Машгиз, 1959. -490 с.

7.Афанасьев А.Г. Микрокапсулирование и некоторые области его применения. М.: Знание. 1982.-64 с.

8.Ахматов A.C. Молекулярная физика граничного трения. Трение. М.: Физматгиз, 1963. 4 62 с.

Э.Ашихмин И.В., Махин Ю.П. Контактный способ подачи твердых смазок в зону резания при абразивной обработке. /Вопросы теории действия смазочно-охлаждающих технологических средств в процессах обработки металлов резания/ Тезисы докладов Всесо-юзн. научно-технич. совещания, Сборник 1, Горький, сент. 1975, 222 с.

10.Багдасарьян Ч.С. Теория радикальной полимеризации. М.:Наука, 1966.-358 с.

И.Бакли Д. Поверхностные явления при адгезии и фрикционном взаимодействии/Пер. с англ.-М.: Машиностроение, 1986. -360 с.

12.Барчан Г.П. Жидкокристаллическое состояние межфазных слоев при скольжении.-Докл. АН СССР, 1981, т.258, N1, с.86-88.

13.Барчан Г.П., Чигаренко Г.Г., Пономаренко А.Г., Болотников B.C. Влияние реакций комплексообразования на смазочные свойства композиций.-Трение и износ в машинах: Сб. докл. Челябинск: ЧПИ, 1980, с. 16-24.

14.Барчан Г.П., Чигаренко Г.Г., Пономаренко А.Г. Исследование избирательного переноса в среде сложных эфиров монокарбоновых кислот.-Химия и технология топлив и масел, 1978,N10, с.59-61.

15.Барчан Г.П., Абакумов Г.А., Кужаров A.C. и др. Изучение взаимодействия фенильных радикалов с полидиалкилсилоксанами.-Докл. АН СССР, 1976, т.229, N26 с.348-350.

16.Белый В.А., Свириденок А.И., Петраковец М.И., Савкин В.Г. Трение и износ материалов на основе полимеров. -Минск: Наука и техника, 1976.-432 с.

17.Бердичевский Е.Г. Смазочно-охлаждающие технологические средства для обработки материалов /Справочник.- М.:Машиностроение, 1984.-с.10-102.

18.Берлин A.A., Васин В.Е., Основы адгезии полимеров, Издательство "Химия", М. 1969,-320 с.

19.Берлин A.A., Попова Г.Л., Макарова Т.А., Высокомолекулярные соединения, 1, 1959.-962 с.

20.Бобров В.Ф. О роли смазочно-охлаждающих жидкостей при резании титана.- "Вестник машиностроения", -М.:Машгиз, N5, 1961, сс.62-63.

21.Болотников Ф.С. Ж. коллоидн.хим., 1981, т.43, с.128;

22.Боровков Н.Ю., Морыганов А.П., Сибрина Г. В. Механические свойства микрокапсул // ЖПХ. - 1996. - Т. 69, N4. - с.678-683.

23.Боровков Н.Ю., Сибрина Г.В., Железнов К.Н. О возможности применения микрокапсул с оболочками на основе желатина в качестве выделительной системы // Изв. вузов. Химия и хим. технолог. - 1996. - Т.739, N 1-2. -79 с.

24.Вейс А. Макромолекулярная химия желатина. -М. : Пищевая промышленность, 1971, -480 с.

25.Верещака A.C. Работоспособность режущего инструмента с износостойкими покрытиями. М.¡Машиностроение. 1993. 336 с.

2 6.Верещака A.C., Кириллов А.К., Чекалова Е.А. Повышение эффективности лезвийной обработки применением экологически чистых сред.//Труды 7-го межд. науч.-техн. семинара "Новые технологии в машиностроении: тенденции развития, менеджмент, маркетинг. Интерпартнер-97". Харьков: Госуд. политехи, ун-т. 1997. -С. 45-46.

27.Володин Ю.В., Перцов Н.В. Термодинамический анализ особенностей влияния галогенов на механическую обработку металлов. М.: Вестник МГУ. Химия. 1984. 12 с.

28.ВульфА.М. Резание металлов. J1.:Машиностроение, 1973, 496 с.

29.Вюстенхаген. Исследование экзоэлектронной эмиссии с напыленных слоев металлов и некоторых неметаллических кристаллов. Сб. "Экзоэлектронная эмиссия", М. : Иностранная литература, 1962, 278 с.

30.Геллер Ю.А. Инструментальные стали. -М.:Металлургия, 1975, -

31 .с.

32.Гигиена и токсикология смазочно-охлаждающих жидкостей: Справочник /Кундиев Ю.Н., Тахтенберг И.М., Поруцкий Г.В. и др. -Киев: Здоровье, 1982, 120 с.

33.Гигиенические мероприятия при применении смазочно-охлаждающих жидкостей для механической обработки металлов. Методические рекомендации. - Киев:ВНИИПКНефтехим, 1977. 26 с.

3.4-.Годлевский В.А. Исследование и оптимизация смазочного действия СОТС при обработке материалов резанием. - Диссертация на соискание учен, степени докт. технич. наук. Иваново, 1994. -556 с.

35.Голего Н.Л. Схватывание в машинах и методы его устранения.-Киев, 1970,-180 с.

36.Гордон М.Б., Федоров В.М., Мишин В.А. К вопросу о механизме смазочного действия СОЖ при резании металлов// Смазочно-охлаждающие жидкости в процессах абразивной обработки. Саратов, 1983, сс.12-16.

37.Гордон М.В. Влияние смазочно-охлаждающей среды на силы, действующие на рабочих поверхностях резца // Известия ВУЗов. Машиностроение, 1961, N 11. - С. 155-163.

38.Грановский Г.И., Грановский В.Г. Резание металлов. М. : Высшая школа, 1985. 304 с.

39.Грановский Г.И., Шмаков H.A. Метод исследования характера износа быстрорежущих сталей.

40.Громыко Г.Д., Разумовская А.И. Смазочное действие кислородсодержащих органических соединений в зоне обработки металлов резанием. /Вопросы теории действия смазочно-охлаждающих технологических средств в процессах обработки металлов резания/

Тезисы докладов Всесоюзн. научно-технического совещания, Сборник 2, Горький, сентябрь 1975, 25-32 сс.

41.Гуляев А.П. Металловедение.-М.:Металлургия, 1986.-544 с.

42.Данилин B.C., Киреев В.Ю. Применение низкотемпературной плазмы для травления и очистки материалов. М.:Энерго-атомиздат. 1987, 264 с.

43.Девочкин A.A., Латышев В.Н., Годлевский В.А., Железнов К.Н. Микрокапсулирование как метод введения трибоактивных присадок в смазочные материалы при резании// Опыт применения новых смазочно-охлаждающих технологических сред при обработке металлов резанием. Тез. докл. Всесоюзн. научн.-техн. семинара -Горький, 1987. - сс. 156-159.

44.Девочкин A.A., Латышев В.Н., Годлевский В.А., Железнов К.Н. Особенности смазочного действия микрокапсулированных присадок к СОТС// Теоретические и практические аспекты теории контактных взаимодействий при резании металлов. - Чебоксары: ЧувГУ, 1988.- с. 25-30.

45.Евдокимов В.Д., Семов Ю.И. Электронная эмиссия при трении. М., 1973,-240 с.

46.Жарский И.М., Физические методы исследования в неорганической химии. - М.: Высш. шк., 1988.-271 с.

47.Жилин В.А. Субатомный механизм износа режущего инструмента/ Ростовский университет. Ростов-на -Дону, 1973, -168 с.

48.Зайцев В.М. Основы построения теоретических моделей составов и способов введения в зону резания смазочно-охлаждающих средств, обеспечивающих их рациональное применение. /Вопросы теории действия смазочно-охлаждающих технологических средств в процессах обработки металлов резания/ Тезисы докладов Все-

союзы, научно-технического совещания, Сборник 1, Горький, сентябрь 1975, 222 с.

49.Заславский Ю.С., Заславский Р.Н., Евстигнеев Е.В. и др.- Химия и технология топлив и масел, 1973, N9, -с.45.

50.3орев H.H. и др. Развитие науки о резании металлов. -М.: Машиностроение, 1967, -416 с.

51,Зубкова Н.С., Тюганова М.А., Назарова Н.И. и др. //Хим. волокна. 1994. N1. с. 31-33.

52.Ильин В.М., Александров Ю.А. Повышение эффективности механической обработки инструментом, упрочненным лазерным излучением// Прогрессивные технологические процессы и повышение эффективности механической обработки труднообрабатываемых и неметаллических материалов: Тезисы докл. Республ. научно-технической конференции. Днепропетровск, 1983. с.20-21.

53.Инструкция по профилактике кожных заболеваний при работе со смазочно-охлаждающими жидкостями. -Киев:ВНИИПКНефтехим, 1977, -16 с.

54.Качан В.И., Алпатьева Т.А., Темненко В.П. Влияние микробиологического поражения на физико-химические и смазывающие свойства СОЖ// Химия, технология и применение смазочных материалов: Сб. научн. тр. ВНИИПКнефтехим. - Киев: Наукова думка. 1979. - ее.65-73.

55.Качан В.И., Степанюк В.В., Литвин Е.В., Марушевская О.С. Роль сульфатредуцирующих бактерий в биоповреждениях СОТС.//Смазочно-охлаждающие технологические средства для механической обработки металлов//Сб. научн. трудов. ЦНИИТЭнеф-техим: Москва, 1988. - сс. 171-180.

56.Качан В.И., Алпатьева Т.А., Григорьева Г.П. Защита СОЖ от микробиологического поражения/ Станки и инструмент N3, 1979. -сс. 27-29.

57.Кащеев В.Н. Процессы в зоне фрикционного контакта металлов. М./ "Машиностроение"/ 1978. 213 с. с ил.

58.Кламанн Д. Смазки и родственные продукты. Синтез. Свойства. Применение. Международные стандарты.: Пер. с англ./Под ред. Ю.С. Заславского.-М.:Химия, 1988.

59.Клушин М.И. Резание металлов. -М.:Машгиз, 1958, -455 с.

60.Клушин М.И., Симкин Д.И., Тихонов В.М. Унификация СОЖ для обработки металлов резанием //Станки и инстр., N2,197 4, с.35.

61.Кремнев JT.C. Перспективы развития быстрорежущих сталей и

62.сплавов// Металловедение и термическая обработка металлов,

63.N5, сс,2-5 г

64.Кремнев JI.C., Синопальников В. А. Особенности изнашивания цианированного инструмента /Вестник машиностроения. 1977. N2, с.50-62.

65.Корнилов И.И., Глазова В.В. Взаимодействие тугоплавких металлов переходных групп с кислородом. -М.:Наука, 1967.-256 с.

66.Костецкий Б.И. Стойкость режущих инструментов. М. : Машгиз, 1949, 248 с.

67.Куприянов В.А. Мелкоразмерный инструмент для резания труднообрабатываемых материалов.-М.: Машиностроение, 1989.-136 с.

68.Курчик H.H., Вайншток В.В., Шехтер Ю.Н. Смазочные материалы для обработки металлов резанием. Состав, свойства и основы производства. - М.: Химия, 1972. С. 169-177.

69.Кухлинг X. Справочник по физике: Пер. с нем.-М.:Мир, 1982.520 с.

70.Латышев В.Н. Исследование механо-химических процессов и эффективности применения смазочных сред при трении и обработке металлов: Автореферат дисс. ...доктора техн. наук. М., 1973, 53 с.

71.Латышев В.Н. Повышение эффективности СОЖ. М. : Машиностроение, 1985, 88 с.

72.Латышев В.Н. Исследование физических и химических процессов при резании металлов с применением жидких и газообразных сред// Применение химически-активных смазок при обработке металлов в текстильном машиностроении. Иваново, 1968, сс.1-134.

73.Латышев В.Н. О физической пророде действия внешних сред при резании металлов. -"Известия вузов. Машиностроение", 1974, N1.

74.Латышев В.Н., Наумов А.Г., Чиркин С. А. Подача смазочно-охлаждающих технологических средств в зону контакта посредством направленного движения микрокапсул/ Технология механообработки: физика процессов и оптимальное управление. Тезисы докладов, Часть 1, Уфа, 1994,- сс. 62,

75.Латышев В.Н., Наумов А.Г., Чиркин С.А., Бушев А.Е. Использование свойств ферромагнитных веществ при подаче смазок в зону контакта металлических поверхностей /7-я Международная плес-ская конференция по магнитным жидкостям. Тезисы докладов, 1012 Сентября 1996, Плес, Россия.

76.Латышев В.Н., Клюхинов А.Ф., Сучков Н.Ф. Применение химически-активных смазок при обработке металлов в текстильном машиностроении. Иваново, 1968, 150 с.

77.Лобанцова B.C., Чулок Л.И. Эффективность СОЖ с трибоактивны-ми присадками при обработке конструкционных сталей// Станки и инструмент. 1984, N9. сс. 23-25.

78.Лобанцова B.C., Чулок А.И, Новые методические подходы к исследованию механизма действия СОЖ с полимеробразующими присадками// Обработка конструкционных материалов резанием с применением СОЖ: Материалы семинара. М.: МДНТП им. Ф.Э. Дзержинского, 1978, сс.43-51.

79.Лоладзе Т.Н. Прочность и износостойкость режущего инструмента, -М.: Машиностроение, 1982, -320 с.

80.Лунина М.А., Байбуртский Ф.С., Ромина Н.Н. Коагуляция высокодисперсных частиц ферромагнетика на поверхностях твердых и волокнистых тел. Материалы 7-ой Международной Плесской конференции по магнитным жидкостям, Плес, Россия, Сентябрь 10-12, 1996. с.22.

81.Магнитные жидкости в машиностроении/ Д.В. Орлов, Ю.М. Михалев, Н.К. Мышкин и др.: Под общ. ред. Д.В. Орлова, В.В. Под-горкова.- М.'.Машиностроение. 1993.-272 с.

82.Мадорский С. Термическое разложение органических полимеров. М.: 1967.

83.Мазырин И.В. Смазочные устройства машин, -М. .-Машгиз, 1963, 247 с.

84.Металловедение и технология металлов/ Под ред. Ю.П. Солнцева. -М.:Металлургия, 1988. -512 с.

85.Михайлов А.Н. Коллаген кожного покрова и основы его переработки. -М.: Легкая индустрия, 1971. -527 с.

8 6.Можин Н.А., Латышев В.Н. Эффективность СОЖ с полимерными присадками// Обработка конструкционных материалов резанием с

применением СОЖ: Материалы семинара. М.: МДНТП им. Ф.Э. Дзержинского, 1978, сс.10-11.

87.Несмеянов А.Н., Несмеянов H.A. Начала органической химии. В 2-х т. М.:Химия, 1974.-480 с.

88.Носовский И.Г. Влияние газовой среды на износ металлов. -М.: Металлургия, 1974, -400 с.

89.Носовский О.И., Кожемяченко В.Н., Караулов А.К. //Проблемы трения и изнашивания. 1986, Вып. 29, сс. 60-62.

90. Очистные устройства к бакам для СОЖ./Губергриц Л.И., Сереб-реницкий П.П., и др./Машиностроитель, 1982, N3, с.26.

91.Павлова В.В., Сорокин Г.К., Кулаков С.И., Фельдман М.С. Влияние биоповреждения трансмисионных масел на триботехниче-ские характеристики/ Трение и износ, т.15, N5, сентябрь-октябрь- 1994. - сс. 883-888.

92.Плазмохимическая технология в производстве полупроводниковых приборов: Учебное пособие/ Рыбкин В.В., Светцов В.И.; Ив. хим.-технолог. институт, Иваново, 1989, -96 с.

93.Полимерные :материалы с пониженной горючестью /Под ред. А.Н. Праведникова. -М.: Химия, 198 6. с.159-200.

94.Портер А.И., Прейс Г.А., Сидорова А.И.//Проблемы трения и изнашивания. 1984, Вып. 25, сс. 50-54,

95.Применение СОЖ для обработки титановых сплавов шлифованием. /В книге "Титан и его сплавы" Гадицкий Б.А., Абелев М.М., Шварц Г.Л., Шевелкин Б.Н., -М.Машиностроение, 1968, -340 с.

96.Рабинович Э.И. Экзоэлектроны// Успехи физических наук. 1979, Т.27, Вып.1, с.163-164.

97.Регель В.Р., Слуцкер А.И., Томашевский Э.Е. Кинетическая природа прочности твердых тел.-М.: Наука, 1974.-560 с.

98.Резание конструкционных материалов, режущие инструменты и станки. /Справочник. -М.: Машиностроение, 1974. -615 с.

99.Режимы резания металлов: Справочник/ Под ред. Ю.Б. Барановского. -М.:Машиностроение, 1972.-480 с.

100.Режимы резания труднообрабатываемых материалов: Справочник. -М. ¡Машиностроение, 1985.-180 с.

101.Розенберг Ю.А. Влияние смазочных масел на долговечность и надежность деталей машин. М. : Машиностроение, 1970, 215 с.

102.Сайто К. и др. Химия и периодическая таблица/ Пер. с япон. М.: Мир, 1982, 32 0 с.

103.Санин П.И. О полимерах трения и полимеробразующих присадках. /Трение и износ, 1980, т.1, N5, с.765-775.

104.Семенов В.В. Исследование эффективности хлорсодержащих жидкостей при чистовой обработки молибдена твердосплавным инструментом. Дисс. ... к.т.н. Иваново, 1976.

105.Семенов H.H., Денисов Е.Т., Майзус З.К. Жидкофазное окисление углеводородов. -М.:Наука, 1965.-375 с.

Юб.Сгибнев A.B., Багаутдинов Р.Г. Оценка адгезионного взаимодействия обрабатываемого и инструментального материалов. М. : МВТУ, 1985. 16 с.

107.Силин A.A. К вопросу о поведении и устойчивочти искусственно возбужденных трибосистем//Трение, износ и смазочные материалы/ Труды международной научной конференции, т.2, Ташкент, 22-26 мая 1985,

108.Слейбо У., Персонс Т. Общая химия. -М.:Мир, 1979, -230 с.

109.Смазки и родственные продукты. Синтез. Свойства. Применение. Международные стандарты.: Пер. с англ./ Под ред. Ю.С. Заславского, - М.: Химия, 1988.-488 с.

110.Смазочно-охлаждающие жидкости для обработки металлов резанием/ Рекомендации по применению. Под ред. М.И. Клушина. НИ-Имаш. 1979, 97 с.

111.Смазочно-охлаждающие технологические средства для обработки металлов резанием: Справочник/ Под ред. С.Г. Энтелиса, Э.М. Берлинера. - 2-е изд., М.: Машиностроение, 1995. 496 с.

112 .Солодовник В.Д. Микрокалсулирование. М.:Химия. 1980.-216 с

113.Сошко А.И., Ежикова-Бабаханова Т.Г., Устрехова O.A. Исследование трибохимических процессов в смазочных составах, содержащих полиэтилен /Физика трибологических процессов/ Межвузовский сборник научных трудов, -Иваново 1980, -112 с.

114.Справочник по применению и нормам расхода смазочных материалов. Кн.1,2. /Под ред. Эминова Е.А.-М.:Химия, 1977.-384 с.

115.Стромберг А.Г., Семченко, Д.П. Физическая химия.-М.: Высш. школа, 1988.-348 с.

116.Сысоев В.П., Богданович П.Н., Лизарев А.Д. Деформация и износ полимеров при трении. Минск:Наука и техника, 1985, 218 с.

117.Талантов Н.В., Дудкин М.Е. Исследование процессов при обработке сталей твердосплавным инструментом// Технология и автоматизация производств, процессов. Волгоград, 1978, сс.79-91.

118.Технологические свойства новых СОЖ для обработки резанием/ Под ред. М.И. Клушина.-М.: Машиностроение, 1979.- 192 с.

119.Трепнелл Б., Хемосорбция, Издатинлит, 1958, -198 с.

120.Узндландт У. Термические методы анализа. -М.:Мир, 1978. 526с.

121.Феклисова Т.Г., Харитонова A.A. и др. Некоторые особенности трибологического окисления углеводородов// Трение и износ. 1985, Т.6, сс. 339-346.

122.Френкель С.Я., Ельяшевич Г.К. Термокинетика и морфология структурообразования в полимерных системах. -В кн.: Теория формирования химических волокон. М.:Химия, 1975, с.91-111.

123.Харламов В.В. и др. Новые экологически чистые смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) на безмаслянной основе.//Материалы межд. науч.-техн. симпозиума "Трибология и технология. Сла-вянтрибо-4". Рыбинск. -1997. -С. 78-81.

124.Химия и технология кожи и меха/ Страхов И.П., Шестакова И.С., Куциди Д.А. и др.; Под ред. проф. И.П. Страхова.- 3-е изд., -М:Легкая индустрия, 1979.- 504.

125.Худобин JI.B., Бердичевский Е.Г. Техника применения смазоч-но-охлаждающих средств в металлообработке. - М.: Машиностроение, 1977,-190 с.

126.Шамшур A.C. Дислокационная модель возникновения круговых термотоков при трении скольжения. Машиностроение и приборостроение, 1974, %6,-сс.29-31;

127.Членов В.А. и др. - Хим. пром., 1974, N1,-сс.41-44 .

128.Чулок А.И., Лобанцова B.C. Влияние химического строения новых присадок к СОЖ на их трибологическую активность. Станки и инструмент. 1984, N4.-CC. 53-55.

129.А.с. 1.541.015, (СССР), 1990.

130.А.с. 1.520.076 (СССР), 1983.

131.А.с. 1.077.925 (СССР), 1984.

132.А.с. 595.365 (СССР), 1978.

133.А.с. 1.198.108 (СССР), 1986.

134.А.с. 600.166 (СССР), 1978.

135.А.с. 1.266.473 (Великобритания), 1982.

136.А.с. 644.813 (СССР), 1979.

137.А.с. 1.058.997 (СССР), 1983.

138.А.с. 1.384.604 (СССР), 1983.

139.А.с. 1.664.819 (СССР), 1984.

140.Патент 4.169.804 (США), 1979 г.

141.Патент 2.730.457, (США), 1956 г.

142.Патент 1.049.019, (ФРГ), 1972.

143.Патент #5.141.079 (США), 1992,

144.Патент 48.616, (Япония). 1973 г.

145.Патент 3.202.731, (США). 1965 г.

146.Патент 3.748.277, (США). 1973 г.

147.Патент 3.753.922, (США). 1973 г.

148.Патент 1.318.773, (Франция). 1963 г.

149.Патент 3.859.115, (США). 1975 г.

150.Патент 3.219.476, (США). 1965 г.

151.Патент 1.390.939 (Великобритании).

152.Патент 4.169.804, (США), 1979 г.

153.Патент 3.663.685, (США), 1978 г.

154.Патент 3.663.685, (США), 1978 г.

155.Патент 3.970.518, (США), 1979 г.

156.Arshady R. Microspheres and Microcapsules, a Survey of Manufacturing Techniques. Part II. Coacervation // Polymer Eng. and Sci. - 1990. - V. 30, N15. - P. 905-914.

157.Bakan J.A.- In: Polymer Science and Technology /Ed. by Kronenthal M. e.a. V.8. New York - London, Plenum Press, 1975, -pp. 213-235.

158.Belyi V.A., Sviridyonok A.I. Advance in Polymer Friction and Wear.- N.Y., 1974, vol. 543, p.747.

159.Blanks R., Richards M.S., Simms M.L.: "An Auger Electron Spectroscopic Examination of hur Composition of Surface Films Formed in the Presence of Zinc Dialkyldithiophosphate (ZDTP) Additives and their Relation to Wear Protection". 3-rd International Tribology Congress Eurotrib-81, Volume III, pp.26-39.

160.Boiy H.Z., Bungenberg de Jong H.G. Biocolloids and their Interractions. Wien, Springer-Verlag, 1956.- 320 p.

161.Boruta J., Hebda M., Pokorowski W., Wachal A.: Zjawiska towarzyszace procesowi tarda powierzchni kulistych. Technika Smarownicza, Trybologia, N1, 1979, str. 15-21.

162.182a. Brainard W.A., Buckley D.H. Adhesion and Transfer of Polytetrafluoroethelene to Tungsten Studied by Field Iambicroscopy. NASA TN D-6887, 1972.

163.Brantley L.R., Woodward A., Carpenter G., Ind. Eng. Chem., 44, 2386 (1952).

164.Bungenberg de Jong N.G. Biocolloids and their Interactions. Wien, Springer-Verlag.-1956. 320 p.

165.Clark D.T., Wilson R. Selective surface modification of polymers by means of hydrogen and oxygen plasmas// J. Polym. Sei. Sei.: Chem. Ed.-1983.-v.21, N3. - pp.837-853.

166.Corbin G.A., Cohen R.E., Baddour R.F. Kinetics of polymer surface fluorination// Polymer.-1982. V.23, N10.- p.1546-1548.

167.Dervichian D.G. Research.-1949, v. 2, p. 210-215. 117. Патент 2.800.458, (США). 1960 г.

168.Egitto F.O., Emmi F., Horwath R.S., Vulcanovic V. Plasma etching of organic materials. 1. Polymide in O2-CF4// J.. Vac.

99. Farm Chem., 1975, v.138, Nl.-p.54.

169.Frankel-Conrat H., Mecham D.K. The reaction of formaldehyde with proteins VII. Demonstration of intermolecular cross-linking by means of osmotic pressure measurements. -The journal biological chemistry, 1949, 177, 1, p. 477-486.

170.Gaines G.L. Monolayers of polymers // Langmuir. - 1991. -V. 7, N5. - P. 834-839.

171.Goldman R. - Drag Cosmet. Ind., 1970 (IX), v.107, N52, -pp.151-153.

172.Guan Zhuo-Ming, Zin Guo-Xuo, Xu Heng - Jur. Durability of High-Speed-Steel Cutters Increased by New Termochemical process. Ind. Heat. 1982. 69. 10. pp.8-10.

173.Hermance H.W., Egan T.F. The examination of Electric Contacts by the Plastic Replica Method. Trans. AIEE, Commun. Electron., vol.76, pt.l, 1957, pp.B91-103.

174.Kaldonski T., Wachal A.: Badania Zjawisk elektrycznych towarzyszacych tarciu w skojarzeniu teflon-metal. Materjaly Konferencj: Trybologicznej, wplyw smarowania na trwalosc niezawodnosc maszyn: vrzadzen, Kielce' 77, Str. 32-34;

175.Kleine Mengegroße Wirkung: Minimalschmiersystemen gehört die Zukunft in vielen Zerspanungsbereichen// Mach. und Werkzeug.-1997.-98, N11,-pp.21-22.

176.Koishi M.- Shikizai kyokaishi, J. Japan Soc. Col. Materials, 1973, v. 46, N11.-pp.629-635.

177.Lewis A.F., Forrestal J. in "Resent Development of Adhesion Science", AS TM Spec. Techn. Publ., N- 360, Philadelphia, 1963, p.59.

178.LTwS-No.8, Bericht des Beirates beim Bundesminister des Innern "Lagerung und Transport wassergefahrdender Stoffe" (chairman: Prof. Dr. D. Klamann), Oct. 1978: BMIFolgebericht, May, 1979.

179.Manji James. Tools and fluids at the cutting edge. "Prod. Eng." (USA). 1986. 33. N4. pp.78, 82-84.

180.Minassi G., McCori M., Innocenti F. - Archivo Italiano di Sciense Farmacologiche, 1964, v.14, ser.3, Fac. 2.-pp.3-6.

181.Nonchlorinated coolant easily recycled.//Amer. Mach. -1994. -Nil. -C. 89.

182.Non-hazardous Tapping Fluid - ITW Fluid Products //Mod.Mach. Shop, V.65, No.10, 1993. P.255.

183.Ramsey J.A., Garlick G.F. Sensitized photoelectric emission during oxidation of aluminium.-Brit. J. Appl. Phys., 1964, 15, N11, 1353.

184.Roger W. Bolz. Metals Engineering - Processes /ASME Handbook. Edicion Revolucionaria, Instituto del Libro. Havana, Cuba, 1955. -P.425-430.

185.Rutzier J. E., Adhesiv. Age, 2, N- 6, 39 (1959). 186.Sakaoka H., Nakano T. - Dyeing a Finish (Japan), 1974,

v.26, N1.-pp.43-49. 187.Science Digest, 1958, v. 44. N1, pp. 21-24. 188.Sertificate #297596 (Japan), 1990. 189.Sertificate #1-129067 (Japan), 1989. 190.Sertificate #1-204996 (Japan), 1989.

187.Sakaoka H., Nakano Т. - Dyeing a Finish (Japan), 1974, v.26, N1.-pp.43-49.

188.Science Digest, 1958, v. 44. N1, pp. 21-24.

189.Sertificate #297596 (Japan), 1990.

190.Sertificate #1-129067 (Japan), 1989.

191.Sertificate #1-204996 (Japan), 1989.

192.Smart E.F., Trent E.M. Proc. 15th Int. Conf. M.T.D.R., 187 p (1975).

193.Uhlarz Jürgen, Minimalschmiertechnik bringt wirtschaftliche und okologische Vorteile//Maschine.-1997.-N7-6.-pp.29-32.

194.ШИПКО M.H., Андреев В.Г., Таравко М.В., Майоров В.Р. Проблемы стабилизации концентрированных водных магнитных суспензий ферритов, Тезисы докладов 7-ой Международной плесской конференции по магнитным жидкостям, сс. 23-24, 1012 сентября 1996, Плес, Россия.

195.Постников С.Н. Электрические явления при трении и резании.-Горький, Волго-Вятское книжн.издательство, 1575, 280 с.

19 6.0питц Г. Об износе режущего инструмента.-Сб."Новые работы по трению и смазке".ИЛ, 1959.

197.Постников С.Н. Исследование электрических явлений при трении и резании металлов.-Автореф. канд. дисс., ИМАШ, 1968.

198.Якунин Г.И., Умаров Э.А., Анцупов A.A. О воспроизводимости эффектов влияния термотоков и намагниченности резцов на стойкость инструмента при сооветственных температурно-скоростных условиях резания./Электрические явления при трении, резании и смазке твердых тел.-М.:Наука, 1973,

сс.132-137.