Севастопольский государственный университет, Севастополь, Россия

С. М. Братан, зав. кафедрой автоматизации и технологии машиностроения (АиТМ), докт. техн. наук, профессор, эл. почта: serg.bratan@gmail.com
Н. И. Покинтелица, профессор кафедры АиТМ, докт. техн. наук, профессор, эл. почта: NIPokintelitsa@sevsu.ru
А. С. Часовитина, доцент кафедры АиТМ, канд. техн. наук, эл. почта: aschasovitina@mail.sevsu.ru
Ч. Ф. Якубов, докторант кафедры АиТМ, канд. техн. наук, эл. почта: yakubov_chingiz@mail.ru

Исследованы процессы контактно-фрикционного взаимодействия термофрикционного режущего диска с материалом заготовок из черных металлов. Изучен механизм изнашивания режущей части термофрикционного диска, выявлены механизмы образования нароста и разрушения. Установлено, что от распределения концентраторов напряжений на рабочих поверхностях режущего инструмента зависит характер адгезионного взаимодействия с обрабатываемым материалом и механизм его изнашивания. Выявлено, что поверхностные адгезионно-активные зоны являются скоплениями различных структурных элементов с высокой свободной энергией на ограниченных мезомасштабных участках. Идентификация таких зон возможна путем травления предварительно полированной поверхности соответствующими реактивами аналогично травлению металлографического шлифа. В результате адгезионно-активные центры представлены скоплениями темных микроструктурных объектов. Предложены такие количественные показатели, как плотность темных микроструктурных объектов (n) и их удельная площадь (f), ранжированные по степени темно-серого оттенка по алгоритму цветовой сегментации, позволяющие количественно оценивать адгезионно-активные структуры.

1. Банников А. И., Банников А. А., Курченко А. И., Дятлов Н. А., Пермяков И. Л. Повышение эффективности термофрикционной резки трубопроката // СТИН. 2010. № 10. C. 34–37.
2. Насад Т. Г., Игнатьев А. А. Высокоскоростная обработка труднообрабатываемых материалов с дополнительными потоками энергии в зоне резания. – Саратов : Изд-во Саратовского гос. техн. ун-та, 2002. – 110 с.

3. Гик Л. А. Ротационное резание металлов. – Калининград : Книжное изд-во, 1990. – 254 с.
4. Зарубицкий Е. У. Термофрикционная обработка плоских поверхностей сталей. – Куйбышев : Куйбышевское книжное изд-во, 1988. – 42 с.
5. Sherov K., Kuanov I., Imanbaev Ye., Mussayev M., Karsakova N., Mardonov B., Makhmudov L. The investigation and improvement of the hardness of the clad surface by thermal friction milling methods // International Journal of Mechanical Engineering and Robotics Research. 2022. Vol. 11. № 10. P. 784–792. DOI: 10.18178/ijmerr.11.10.784-792
6. Zahaf M. Z., Benghersallah M., Amirat A. Surface roughness and vibration analysis in end milling of annealed and hardened bearing steel // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2020. Vol. 111. P. 525–535. DOI: 10.1016/j.measen.2020.100035
7. Momeni A., Arabi H., Rezaei A., Badri H., Abbasi S. M. Hot deformation behavior of austenite in HSLA-100 microalloyed steel // Materials Science and Engineering: A. 2011. Vol. 528, Iss. 4-5. P. 2158–2163. DOI: 10.1016/j.msea.2010.11.062
8. Волков О. А. Исследование влияния ТФО на напряженное состояние в стали 15Х11МФ // Вестник НТУ «ХПИ». 2005. Вып. 12. С. 84–88.
9. Nasad T. G. Surface quality after high-speed heat treatment // Mechanical engineering technology. 2004. Vol. 3, Iss. 27. P. 11–13.
10. Волков О. А. Исследование теплодеформационного влияния при поверхностном упрочнении сталей термофрикционной обработкой // ВЕЖПТ. 2016. № 5 (80). С. 38–44.
11. Насад Т. Г., Насад И. П., Шеров К. Т. Методы аналитического определения температур в зоне резания при обработке труднообрабатываемых материалов // Вестник СГТУ. 2021. № 4 (91). С. 71–78.
12. Братан С. М., Покинтелица Н. И., Харченко А. О., Якубов Ч. Ф. Повышение качества термофрикционной обработки путем введения в технологическую систему дополнительных динамических демпфирующих приспособлений // Черные металлы. 2023. № 12. С. 96–103.
13. Пат. 2834739 C1 РФ. Диск для фрикционного резания с системой охлаждения / Якубов Ч. Ф., Покинтелица Н. И., Братан С. М., Скакун В. В.; заявл. 24.06.2024 ; опубл. 13.02.2025
14. Пат. 231132 U1 РФ. Режущий диск с винтовыми канавкам / Якубов Ч. Ф., Покинтелица Н. И., Братан С. М., Скакун В. В. ; заявл. 24.06.2024 ; опубл. 13.01.2025
15. Ким В. А., Якубов Ч. Ф., Самар Е. В. Диссипативные процессы контактного взаимодействия и стружкообразования при резании металлов // Вестник машиностроения. 2019. № 7. С. 65–69.