«Влияние технологических режимов получения поверхностей, близких к ювенильным, и ультрадисперсных порошков высокоскоростной обработкой в криогенной среде» (стр. 4 )

4. Выводы

Подача жидкого азота является обязательным технологическим фактором при получении ювенильных поверхностей и ультрадисперсных порошков различных материалов. Жидкий азот предотвращает окисление обрабатываемой поверхности и снижает уровень ее загрязнения продуктами износа абразивных головок. Кроме того, использование жидкого азота в случае обработки пластичных материалов приводит к их охрупчиванию, что уменьшает степень засаливания абразивных головок. При скоростях вращения мелющего диска выше 100 м/с размеры частиц оказываются меньше размеров зерна материалов, что говорит о механизме образования стружки путем срезания зерна. Экспериментальным путем установлено, что при превышении подачи свыше 1 мм/мин происходит резкое увеличение размеров частиц и износа абразивных головок. Определены зависимости удельного расхода алмазов от концентрации алмазов и скорости вращения мелющего диска.

Список литературы

Molitor, rface treatment of titanium for adhesive bonding to polymer composites: a review // P. Molitor, V. Barron, T. Young / International Journal of Adhesion and Adhesives. Volume 21, Issue 2, 2001, Pages 129–136. Doi: 10.1016/S0143-7496(00)00044-0. Sina Ebnesajjad. Handbook of Adhesives and Surface Preparation: Technology, Applications and Manufacturing. Published by Elsevier Inc. 2011. – 427 p. Doi: 10.1016/B987-1-4377-4461-3.10001-X. Roberts, R. W. Generation of clean surfaces in high vacuum // R. W. Roberts / British Journal of Applied Physics, Volume 14, Number 9. 1963. Doi: 10.1088/0508-3443/14/9/301. Jona, F. Preparation and properties of clean surfaces of aluminum // F. Jona / Journal of Physics and Chemistry of Solids. Volume 28, Issue 11, 1967, Pages 2155-2158, in1-in2, 2159-2160. Doi: 10.1016/0022-3697(67)90239-9. Park, H. K. A practical excimer laser-based cleaning tool for removal of surface contaminants // H. K. Park, C. P. Grigoropoulos, W. P. Leung, A. C. Tam / IEEE Transactions on Components, Packaging, and Manufacturing Technology: Part A. Volume 17, Issue 4, 1994, Pages 631–643. Doi: 10.1109/95.335050. Musket, R. G. Preparation of atomically clean surfaces of selected elements: a review // R. G. Musket, W. McLean, C. A. Colmenares, D. M. Makowiecki, W. J. Siekhaus / Applications of Surface Science. Volume 10, Issue 2, 1982, Pages 143–207. Doi: 10.1016/0378-5963(82)90142-8. Fuggle, J. C. X-ray photoelectron studies of the reaction of clean metals (Mg, Al, Cr, Mn) with oxygen and water vapour // J. C. Fuggle, L. M. Watson, D. J. Fabian, S. Affrossman / Surface Science. Volume 49, Issue 1, 1975, Pages 61–76. Doi: 10.1016/0039-6028(75)90328-3. Muktepavela, F. Mechanical properties and accommodation processes on metallic interfaces // F. Muktepavela, J. Maniks / Nanostructured Materials. Volume 10, Issue 3, 1998, Pages 479–484. Doi: 10.1016/S0965-9773(98)00090-7. Muktepavelaa, F. Structure and mechanical properties of Al–B composite powder // F. Muktepavelaa, I. Manikaa, V. Mironovsb / Materials & Design. Volume 18, Issues 4–6, 1997, Pages 257–259. Doi: 10.1016/S0261-3069(97)90061-3. Qureshi, Ammar Tahseen. Silver Nanoparticles As Drug Delivery Systems. LSU Doctoral Dissertations. 2013. – 173 p. Etd-11052013-124819. Manasi Karkare. Nanotechnology: Fundamentals and Applications. I. K. International Publishing House Pvt. Ltd. 2008. – 252 p. Kocak, Alper. General Evaluations of Nanoparticles // Alper Kocak, Bekir Karasu / El-Cezeri Journal of Science and Engineering. Vol: 5, No: 1, 2018, Pages 191–236. Peak, Charles W. Nanoengineered Colloidal Inks for 3D Bioprinting // Charles W. Peak, Jean Stein, Karli A. Gold, Akhilesh K. Gaharwar / Langmuir, 2018, 34 (3), Pages 917–925. Doi: 10.1021/acs. langmuir.7b02540. Titov, Yu. Preparation of multi-component powder of any high solids process // Yu. Titov, D. Rechenko, I. Petrov, I. Tsarenko / scientific-technical conference innovations in engineering / Year XXIII Volume 20/183 – Burgas, Bulgaria, 2015. Pages 27–29. Titov, Yu. Unit engineering of solid materials complex powder production by high speed process // Yu. Titov, D. Rechenko, I. Tsarenko, I. Petrov // II International scientific congress: Innovations in engineering – 2016. Varna, Bulgaria, 2016. –Year XXIV, Vol.15/201. Pages 41–42. Филимонов, шлифование // / – Л.: Машиностроение, Ленингр. отделение, 1979. – 248 с. Титов, для получения металлических порошков /
, , ; Патент 030364 РФ, МПК В22F 31/00/ № 000/02; заявлено 13.05.2014; опубл. 10.10.14. Бюл. №28. – 3с. Goldstein, Joseph I. Scanning Electron Microscopy and X-Ray Microanalysis // Joseph I. Goldstein, Dale E. Newburu, Patrick Echlin, David C. Joy, Charles Fiori, Eric Lifshin / Volume 1. Plenum Press. New York and London. 1981. –303 p. Бакуль, проектирования и технология изготовления абразивного и алмазного инструмента // / – М.: Машиностроение, 1975.
– 296 с. Бакуль, по алмазной обработке металлорежущего инструмента // , , . Под общей редакцией / – Киев: Технiка, 1971. – 208 с. , Износостойкий твёрдый сплав ВК8УДП для подшипников скольжения и режущего инструмента // Материалы международной научно-технической конференции ААИ «Автомобиле - и тракторостроение в России: приоритеты развития и подготовка кадров». Секция 9 «Техническая физика». – М.:МГТУ МАМИ, 2010. С. 18 – 24. ГОСТ 19265–73. Прутки и полосы из быстрорежущей стали. Технические условия / – М.: ИПК издательство стандартов. Введен 01.01.75. – 23 с. Пачурин, усталости при разных температурах отожженной и упрочненной латуни Л63 // Международный журнал экспериментального образования. – 2014. № 3 (часть 1). – С. 119 – 126. Шаклеина, и механические свойства алюминиевого сплава Д16 при нагружении в коррозионной среде //Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / . – Тюмень: 2010. – 12 с. Саврук, поверхности Mn-Zn-феррита пучком низкоэнергетических электронов // , , / Доклады ТУСУРа, № 2 (26), часть 2, декабрь 2012. С. 172 – 174. Ариничева, термической обработки на магнитные свойства и структуру магнитов типа (Nd, Pr)-(Tb, Dy, Gd)-(Fe, Co, Al, Cu, Re)-B // , , М. Райзнер, , / Известия РАН. Серия физическая. 2013, том 77, № 10, с. 1387 – 1390. Васильев, производительности алмазного шлифования твердосплавных изделий и ресурса кругов выбором оптимальных схем и режимов шлифования и характеристики круга // диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / . – Омск: 2005. – 160 с.

«The influence of technological modes of obtaining surfaces, close to juvenile and ultrafine powders with a high-speed method in a cryogenic environment»

«The influence of technological modes of obtaining surfaces, close to juvenile and ultrafine powders with a high-speed method in a cryogenic environment»

Yury V. Titov 1, a, Renat U. Kamenov 1, b, Dmitry Y. Belan 2, c, Alexey I. Zinkin 3, d

1 Omsk State Technical University, Mira, h. 11 Omsk, Russian Federation, 644050

2 Omsk State Transport University, 35 Marksa pr., Omsk, Russian Federation, 644046.

3 Limited liability company "Sibtochmash", Mira, h. 55 k.2  Omsk, Russian Federation, 644077

a  http://orcid. org/0000-0002-6454-8310, *****@***ru, b  http://orcid. org/0000-0001-9181-5704, *****@***ru,

c  http://orcid. org/ 0000-0002-7168-103X, *****@***ru d  http://orcid. org/ 0000-0002-0347-5277, *****@***ru

INFORMATION ABOUT ARTICLE

UDC 669.056.9

History of the article:

Received: 13 March 2018

Review: (Date to be indicated by the editorial staff)

Adopted: (Date to be indicated by the editorial board)

Available online: (Date to be indicated by the editorial office)

Keywords:

Juvenile surface, ultrafine powder, high-speed processing, cryogenic environment.

Abstract

The article describes the results of research of technological regimes for high-speed processing of blanks with the aim of obtaining juvenile surfaces and ultrafine powders. As technological factors, the presence/absence of liquid nitrogen in the treatment zone, the speed of rotation of the grinding disk, the longitudinal feed, the characteristics of the abrasive tool, and the physical and mechanical characteristics of the materials being processed are taken. As response functions, when considering the influence of technological factors, foreign impurities are taken on the treated surface, the particle size of the powder and the wear of the abrasive tool. All the studies were carried out on the following materials: alloy solid sintered VK-8, tool steel R-18, brass L63, aluminum alloy D16, ferromagnet M2500NMC1 and neodymium magnet N45M. A raster electronic microscope Jeol JSM-5700 was used in the studies. To obtain the ratio connecting the size of powder particles with technological factors, the method of planning a two-factor experiment was used. The conducted researches made it possible to obtain the following main results. The presence of liquid nitrogen in the processing area allows you to keep the surface clean, preventing its oxidation and the appearance of products on it abrasive wear. The processing of viscous materials becomes possible only with the use of liquid nitrogen. The dispersion of the billet at speeds of rotation of the grinding disc higher than 100 m/s leads to a sharp decrease in the particle size of the resulting powder. Optimum in terms of the particle size of the powder and the amount of wear of the abrasive tool is the use of less than 1 mm/min in the processing of feedstocks. The tensile strength of materials is the only parameter considered by physicomechanical characteristics of materials that affects the particle size.