Page 68 - Zmist-n2-2015

Ô³çèêî-õ³ì³÷íà ìåõàí³êà ìàòåð³àë³â. – 2015. – ¹ 2. – PhysicochemicalMechanicsofMaterials

ПРЕВРАЩЕНИЕ В ЗОНЕ РЕЗАНИЯ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ
СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СРЕД
В РАДИКАЛЬНО-АКТИВНЫЕ ФОРМЫ

В. А. СОШКО, И. П. СИМИНЧЕНКО
Херсонский национальный технический университет

Обоснована необходимость применения высокомолекулярных соединений в качест-
ве присадки к смазочно-охлаждающим технологическим средствам. Установлено,
что атомарный водород значительно снижает энергосиловые затраты на процесс ре-
зания. Выявлено, что при точении, как и при пиролизе, происходит интенсивная
деструкция макроцепей полимера с образованием углеводородов. В зоне механичес-
кой обработки зафиксированы глубокие физико-химические превращения полимер-
ных цепей с формированием различных активных продуктов, которые, по-видимо-
му, и отвечают за проявление эффекта облегчения обрабатываемости стали.
Ключевые слова: высокомолекулярные соединения, смазочно-охлаждающие сред-
ства, водород, резание, пиролиз, деструкция.
Значительные успехи в области физико-химической механики материалов
[1–4] и в смежных с ней направлениях позволиливыдвинуть гипотезу [5, 6] о
возможном повышении эффективности действия смазочно-охлаждающих техно-
логических средств (СОТС) на процессы механической обработки металлов реза-
нием и давлением введение и в технологические средства добавок высокомоле-
кулярных соединений. Такие СОТС многократно повышают стойкость режущего
и формующего инструмента, снижают усилия обработки при одновременном по-
вышении качества поверхности, даже если параметры такой обработки сущест-
венно увеличены. Это относится также и к различным случаям преодоления сил
межатомного сцепления твердых тел [5, 7].
Предполагали, что поскольку большинство высокомолекулярных соедине-
ний подвержены деструкции в значительно более низком температурном интер-
вале, чем в зоне резания, тополиэтилен (ПЭ) или поливинилхлорид (ПВХ) [8] в
составе СОТС должны претерпевать в таких условиях пиролитические превраще-
ния, образуя на конечной стадии химической реакции водород, углерод, ионы,
ион-радикалы.
Согласно известной модели [2, 5], формирование в вакууме новой поверх-
ности и деформация в прилежащем слое – это сложный комплекс физико-хими-
ко-механических актов разрыва и перестройки связей между атомами. На фоне
периодического потенциального рельефа матрицы и неравновесных условий раз-
вития новой поверхности такие процессы и явления, вызванные взаимодействием
с окружающей средой, и высокая температура в зоне резания будут иницииро-
вать химические превращения окружающей водородосодержащей жидкости, за-
вершающиеся образованием водородной плазмы. Действительно, первые опыты
в этом направлении свидетельствуют о том, что некоторые газы, выделяющиеся
при пиролизе полимерной присадки к СОТС, трибологически активны при точе-
нии железа и его сплавов. Причем наибольшая активность проявлялась при точе-

Контактная особа: И. П. СИМИНЧЕНКО, e-mail: siminchenko@gmail.com

72