Монография. — Харьков: Точка, 2012. — 217 с.
В монографии рассматриваются вопросы обрабатываемости металлов с
нано- и субмикрокристаллической структурой, создания моделей
распределения температурных полей в обрабатываемой заготовке и
влияния исходного размера зерна, температурного и временного
фактора на окончательный размер структуры металла.
Содержит анализ методов создания металлов с субмикро- и нанокристаллической структурой, особенностей внутреннего строения этих материалов, физико-механических свойств и методов их обработки. Проведенный анализ показал преимущества метода интенсивной пластической деформации для получения промышленных объемных образцов с субмикро- и нанокристаллической структурой. Обращено внимание на низкотемпературную рекристаллизацию и аномальный рост зерна в рассматриваемых материалах, что вызывает проблемы при получении готового изделия.
Ключевое место в монографии занимает оригинальная система расчетов для прогнозирования интенсивности роста зерна под действием температурного фактора, времени его влияния и исходного размера зерна. Реализована работа алгоритма по определению окончательного размера кристаллита с использованием экспериментальных данных. Рассматриваемый подход базируется на теории коллоидной химии, дисперсных систем и гипотезе ученых, что металлы с субмикро- и нанокристаллической структурой проявляют свойства как кристаллических, так и аморфных материалов.
Самостоятельный раздел посвящен созданию и работе конечно-элементной модели воздействия теплового источника на заготовку, которая позволяет прогнозировать динамические условия распространения тепла в обрабатываемый материал в зависимости от технологических параметров обработки (инструментальный материал, условия обработки) и количества проходов инструмента по заготовке.
Значительное внимание уделено экспериментальные данные по изучению процесса резания титана и меди с субмикрокристаллической структурой. Исследования выявили существенные отличия физики процесса резания (усадка стружки, сила и температура резания), состояния поверхностного слоя (шероховатость и микротвердость) и эксплуатационных свойств (коррозионная стойкость, биосовместимость) субмикрокристаллических металлов в сравнении с обработкой крупнокристаллических металлов. Однако при механической обработке с высокими значениями скорости резания и подачи, которые приводят к росту температуры резания, наблюдается процесс рекристаллизации и необратимые структурные изменения в металле, приводящие к снижению физико-механических свойств.
В монографии предложен научно-обоснованный подход к управлению процессом резания субмикрокристаллических металлов, позволяющий установить область рациональных технологических условий обработки (инструментальный материал, режимы резания, технологические среды), обеспечивающих сохранение в обрабатываемой заготовке исходных физико-механических свойств. Результаты работы модели позволяют определить технологические условия обработки, обеспечивающие сохранение исходной структуры металла заготовки.
Монография рассчитана на инженерно-технических работников предприятий, аспирантов и студентов технических вузов.
Содержит анализ методов создания металлов с субмикро- и нанокристаллической структурой, особенностей внутреннего строения этих материалов, физико-механических свойств и методов их обработки. Проведенный анализ показал преимущества метода интенсивной пластической деформации для получения промышленных объемных образцов с субмикро- и нанокристаллической структурой. Обращено внимание на низкотемпературную рекристаллизацию и аномальный рост зерна в рассматриваемых материалах, что вызывает проблемы при получении готового изделия.
Ключевое место в монографии занимает оригинальная система расчетов для прогнозирования интенсивности роста зерна под действием температурного фактора, времени его влияния и исходного размера зерна. Реализована работа алгоритма по определению окончательного размера кристаллита с использованием экспериментальных данных. Рассматриваемый подход базируется на теории коллоидной химии, дисперсных систем и гипотезе ученых, что металлы с субмикро- и нанокристаллической структурой проявляют свойства как кристаллических, так и аморфных материалов.
Самостоятельный раздел посвящен созданию и работе конечно-элементной модели воздействия теплового источника на заготовку, которая позволяет прогнозировать динамические условия распространения тепла в обрабатываемый материал в зависимости от технологических параметров обработки (инструментальный материал, условия обработки) и количества проходов инструмента по заготовке.
Значительное внимание уделено экспериментальные данные по изучению процесса резания титана и меди с субмикрокристаллической структурой. Исследования выявили существенные отличия физики процесса резания (усадка стружки, сила и температура резания), состояния поверхностного слоя (шероховатость и микротвердость) и эксплуатационных свойств (коррозионная стойкость, биосовместимость) субмикрокристаллических металлов в сравнении с обработкой крупнокристаллических металлов. Однако при механической обработке с высокими значениями скорости резания и подачи, которые приводят к росту температуры резания, наблюдается процесс рекристаллизации и необратимые структурные изменения в металле, приводящие к снижению физико-механических свойств.
В монографии предложен научно-обоснованный подход к управлению процессом резания субмикрокристаллических металлов, позволяющий установить область рациональных технологических условий обработки (инструментальный материал, режимы резания, технологические среды), обеспечивающих сохранение в обрабатываемой заготовке исходных физико-механических свойств. Результаты работы модели позволяют определить технологические условия обработки, обеспечивающие сохранение исходной структуры металла заготовки.
Монография рассчитана на инженерно-технических работников предприятий, аспирантов и студентов технических вузов.