ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЗАКАЛОЧНЫХ СРЕД, НЕОБХОДИМЫХ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТЕРМИЧЕСКИМИ ОСТАТОЧНЫМИ НАПРЯЖЕНИЯМИ И ДЕФОРМАЦИЯМИ ПРИ ТЕРМООБРАБОТКЕ ЗАГОТОВОК И ДЕТАЛЕЙ
Ключевые слова:
коэффициент теплоотдачи, термическая обработка, закалка, увеличение коэффициента теплоотдачи, закалочные среды, остаточные напряжения, остаточные деформацииАннотация
Термическая обработка является важной технологической операцией при изготовлении деталей и инструментов. Из всех видов термической обработки, закалка значительно повышает такие механические свойства, как прочность и твердость. В процессе закалки происходит быстрое неравномерное охлаждение заготовки, которое формирует уровень температурных напряжений, превышающий предел текучести материала, что в свою очередь приводит к возникновению неравномерных пластических деформаций заготовки. Для предотвращения коробления, возникающего при механической обработке закаленных заготовок, необходимо формировать низкий уровень остаточных напряжений, чтобы установить такой уровень остаточных напряжений необходимы эффективные средства охлаждения.
На сегодняшний момент мы имеем большое количество различных закалочных жидкостей – это вода, масла, водные растворы солей и щелочей, закалочные жидкости с добавлением полимеров, а также с добавлением наночастиц и других компонентов, с одновременным применением различных методов обработки, при помощи которых можем получить необходимый нам широкий диапазон значений коэффициента теплоотдачи до 50000 Вт/м2 *К, что позволяет производить закалку в широком диапазоне скоростей охлаждения, формирующие необходимое распределение остаточных напряжений и остаточных деформаций в заготовках и деталях.
Библиографические ссылки
Патент 146542 (СССР), МПК H05B3/00. Устройство для определения коэффициента теплоотдачи / Е. Л. Суханов, Д. В. Будрин; заявл. 06.06.1961; 1962, Бюл. № 8.
Александров А.А. Моделирование термических остаточных напряжений при производстве маложестких деталей: Дисс. канд. техн. наук / Александров А.А. – Иркутск: - 2015.
Патент 535491 (СССР), МПК G01N 25/00 Способ определения коэффициента конвективной теплоотдачи / Н.М. Цирельман; заявитель и патентообладатель Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе. - №535491; заявл. 21.06.1974; опубл. 15.11.1976.
Рудяк В.Я., Минаков А.В., Краснолуцкий С.Л.– Физика и механика процессов теплообмена в течениях наножидкостей.
Немчинский А.В. – Тепловые расчёты термической обработки./СудПромГИЗ – 1953.
Philip J., Shima P. D., Raj B. Enhancement of thermal conductivity in magnetite based nanofluid due to chainlike structure // Applied Physics Letters. 2007. Vol. 91. P. 203108.
Гузей Д.В. Исследование вынужденной конвекции наножидкостей: Дисс. Канд. Физико-матем. наук/ Гузей Д.В. – Красноярск:-2021.
Майсурадзе М.В., Антаков Е.В., Назарова В.В., Юдин Ю.В. – Особенности закалочного охлаждения в полимерных средах.
Новиков И.И. Теория термической обработки металлов: Изд-во Металлургия, 1978. 5с.
Минаков А. В., Гузей Д. В., Жигарев В. А., Пряжников М. И., Шебелева А. А. Экспериментальное исследование транспорта магнитных наночастиц в круглом миниканале в постоянном магнитном поле // Инженерно-физический журнал. 2019. Т. 92. № 5. С. 2277–2285.
Гузей Д. В., Минаков А. В., Рудяк В. Я. Исследование теплоотдачи наножидкостей в турбулентном режиме течения в цилиндрическом канале // Изв. РАН. МЖГ. 2016. № 2. С. 65–75.
Белов И. А., Исаев С. А. Моделирование турбулентных течений: Учебное пособие. Санкт-Петербург: Балт. гос. техн. ун-т., 2001. 108 с.
Лойцянский Л. Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1970. 840 с.
Минаков А. В., Рудяк В. Я., Гузей Д. В., Пряжников М. И., Лобасов А. С. Измерение коэффициента теплопроводности наножидкостей методом нагреваемой нити // Инженерно-физический журнал. 2015. Т. 88. № 1. С. 148–160.
Гортышов Ю. Ф., Дресвянников Ф. Н., Идиатуллин Н. С. [и др.]. Теория и техника теплофизического эксперимента/2-е изд., перераб. и доп.-е изд. Москва: Энергоатомиздат, 1993. 448 с.