В Пермском политехе кратно повысили срок службы резцов с помощью радиации

Специалисты Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) разработали метод повышения срока службы режущих инструментов — прежде всего, токарных резцов — путем обработки их радиацией. Срок службы резцов повышается до шести раз.

«Ученые Пермского политеха разработали метод радиационной модификации (обработки), который увеличивает срок службы резцов от 1,5 до 6 раз. Исследование выполнено в рамках программы «Приоритет 2030». Статья опубликована в журнале «Journal of Friction and Wear», — отметили в пресс-службе.

Эффекты радиационной модификации металлов известны достаточно давно, однако метод пока не нашел широкого применения в промышленности. хотя активно используется в других сферах — например, для радиационной стерилизации медицинских изделий или для улучшения характеристик полимеров.

«Главное преимущество данного способа — это использование гамма-излучения от источника кобальта-60. Это радиоактивный изотоп, широко применяющийся в промышленности для обработки полимерных материалов. Гамма-излучение, по сравнению с иными видами радиации, обладает очень высокой проникающей способностью. Под действием радиации в кристаллической решетке металла происходят уникальные процессы упорядочивания. Это приводит к тому, что внутренние напряжения снижаются, а материал приобретает существенно повышенные свойства износостойкости», — рассказал доцент кафедры «Вычислительная математика, механика и биомеханика» Владимир Онискив.

Для определения оптимальной дозы радиационного воздействия ученые провели серию экспериментов с дозами облучения — от 20 до 200 килогрей, а также в разных газовых средах. Ключевым результатом стало обнаружение оптимального диапазона: при малых дозах (до 50 килоргей) запускаются процессы «залечивания» дефектов, а при увеличении до 200 килогрей они начинают накапливаться заново. При этом твердость поверхности остается прежней — радиация не делает металл хрупким.

«В зависимости от выбранного режима обработки и материала заготовки износостойкость резцов возрастает от 1,5 до 6 раз. Эксперименты показали, что при точении конструкционной стали обычный резец изнашивался после 700 мм пути, в то время как модифицированный штатно отработал 1750 мм», — отметил доцент Онискив.

Источник: ТАСС. Наука.