Влияние водорода на процессы механиче­ской обработки металлов в различных средах

Если исходить из того, что механизм действия полимер­ных присадок к СОТС на процессы диспергирования был бы аналогичен влиянию низкомолекулярных поверхностно-активных веществ, то и реализуемые эффекты от их влияния должны были бы быть примерно одного уровня. Но, приведен­ные исследования и анализ результатов внедрения полимерсо-держащих СОТС показывает, что их эффективность существен­но превышает эффективность СОТС на низкомолекулярной ос­нове [180]. Следовательно, хотя деструктируемые полимерные цепи и обладают поверхностной активностью и это их свойство несомненно оказывает влияние на эффективность диспергиро­вания твердых тел, однако, по нашему мнению, основной при­чиной наблюдаемых качественно иных результатов является обратимое и необратимое влияние в зоне разрушения низкомо­лекулярных активных продуктов, образующихся при термоме-ханодеструкции полимерной присадки. Как уже отмечалось выше, сложные и многообразные процессы превращения поли­мерной цепи под действием повышенных температур и механи­ческих напряжений присущих только высокомолекулярным соединениям. Активные макрорадилы, пирополимерный угле­родный остаток, низкомолекулярные жидкие и газообразные углеводороды несомненно оказывают влияние на процесс пла­стического деформирования металла, энергосиловые параметры обработки, стойкость инструмента. Необходимо отметить, что все эти процессы эндотермические, снижают температуру в зо­не обработки и благоприятно влияют на стойкость инструмен­та. Все же на основании анализа состояния данной проблемы можно предположить, что сильное увеличение стойкости ре­жущего или формующего инструмента, снижение энергосило­вых параметров механической обработки следует отнести главным образом на счет водорода.

Анализ результатов исследований в области влияния различных инициаторов на процессы деполимеризации пока­зал, что полимеры в растворе или введенные в виде дисперсии исследованы в меньшей степени, чем полимеры в сухом со­стоянии. Вместе с тем, имеющиеся ограниченные данные пока­зывают, что окончательный результат действия инициаторов, например, температуры, в обоих случаях не очень различен. Те полимеры, которые деструктируют в сухом состоянии, деструктируют также в растворе при всех концентрациях [181].

Несомненно также и влияние свежеобразованной, хими­чески чистой, каталитически активной металлической поверх­ности не только на механизм реакции, но и на скорость и глу­бину ее протекания, влияние эмиссии электронов высокой энергии в зоне резания и др.

Все это позволяет полагать, что в рассматриваемых про­цессах имеются и другие пути превращения макрорадикалов, образующихся в результате инициирования. Однако, главным здесь является то, что образуются короткоживущие промежу­точные соединения высокой химической активности, которые не дают конечных продуктов немедленно, а участвуют в раз­личных процессах переходного характера не только в полимер­ной системе, но и на каталитически активной поверхности об­рабатываемого металла. Все это в конечном счете приводит к образованию и накоплению в зоне обработки различных хими­чески активных продуктов, и в первую очередь, атомарного во­дорода.

Рис. 4.16. Микроструктура титана с включением ТiH₂

(после точения проходным резцом Т15К6; V = 2 м/сек,

l = 1,5 нм, s = 0,2 м/об) X 65000

Таким образом, влияние водорода на обрабатываемый материал следует связывать с его хемосорбцией на химически чистых поверхностях металла в зоне деформирования, раство­рением его решетки с образованием твердого раствора, а в от­дельных случаях и гидридов (при обработке гидридообразую-щих металлов) и диффузией по границам зерен.

При ре­зании в полимерсодержащих составах серьезные структурные превращения приповерхностных и поверхностных слоев метал­ла следует связывать с влиянием атомарного водорода.

Дата добавления: 2014-01-11