Взаимодействия радиоактивных частиц с твердым телом

К новым методам, способствующим повышению эксплуатационных характеристик быстрорежущих сталей, относится метод радиоактивного облучения. Необходимость изучения взаимодействия радиоактивных частиц с твердым телом возникла в связи с проблемой прочности материалов в ядерных реакторах и космических аппаратах. В результате радиоактивного облучения физические свойства материалов остаются неизменными, однако механические свойства сильно изменяются. После облучения возрастают прочностные характеристики и снижаются пластические. Так, предел прочности увеличивается в 1,3—1,4 раза, предел текучести и твердость повышаются в 2—3 раза. Наоборот, относительное удлинение уменьшается в 2—3 раза, ударная вязкость снижается в 1,2—1,3 раза. Эти изменения обусловлены нарушением правильности кристаллической структуры в результате радиоактивного облучения. Образования вакантных узлов (вакансий), внедрившихся в междуузлия (внедрения), тормозят дислокации, упрочняя материал. Облучение материалов осуществляют несколькими методами: нейтронами, гаммаквантами, электронами, тяжелыми ионами. Последний метод является наиболее перспективным с точки зрения упрочнения материала, придания ему повышенной износостойкости. При облучении металлов ионами благородных газов можно получать растворы этих газов и металлов, т. е. поверхностное покрытие. Весьма эффективно облучение нейтронами, но детали в этом случае обладают остаточной радиоактивностью. Радиоактивное облучение углеродистых сталей повышает их твердость, пределы прочности и текучести, а следовательно, и эксплуатационные свойства. По зарубежным данным, облучение инструментов способствует повышению их стойкости в несколько раз. По данным института сельскохозяйственных машин НИИТМ (Ростов-на-Дону), облучение углеродистых сталей У8, У10, У12 увеличило их микротвердость в 2 раза. Экспериментальные исследования по облучению стали Р18, проведенные ВНИИ, не показали повышения износостойкости при продольном точении сплава ЭИ437Б. Недостатками всех методов радиоактивного облучения являются неустойчивость полученных свойств,, остаточная радиоактивность и высокая стоимость (по данным ВНИИ, стоимость облучения электронами одной детали в течение 1 ч составляет 100 руб., облучение длится не менее 4 ч).

Метод упрочнения быстрорежущих сталей светолучевой обработкой является более экономичным. В этом случае под воздействием луча лазера на режимах, не дающих заметного разрушения поверхности, происходят изменения микроструктуры, фазовый наклеп и другие явления, приводящие к повышению^ твердости материала. В твердом сплаве ВК8 происходит изменение исходной структуры карбида WC с образованием карбида W2C, твердость которого на 1200—1400 кгс/кв.мм больше. Исследо-вания Центрального научно-исследовательского технологического института (ЦНИТИ) показали, что стойкость быстрорежущих сверл, ленточки которых обработаны инфракрасными лучами оптического квантового генератора ГОР—100, возрастает в 1,2—1,6 раза.

Другим способом повышения стойкости быстрорежущих инструментов является покрытие их рабочих поверхностей твердыми сплавами. Это позволяет совмещать большую ударную вязкость быстрорежущей стали с высокими значениями красностойкости твердых сплавов. Нанесение твердого сплава осуществляют электроискровым способом- при режимах: напряжение 115—120 в, сила тока 0,1—0,5 а, емкость 116 мкф. Электродом служит наносимый твердый сплав. Толщина покрытия 0,01—0,013 мм, скорость нанесения покрытия 65 кв.мм за 1 мин. После нанесения покрытия твердость поверхности повышается на 25 HRC и становится равной 85 HRC. Заточку таких инструментов производят обычными кругами, доводку не делают. Повышение стойкости зависит от типа инструмента и колеблется в пределах 50-400%; большие значения стойкости имеют инструменты, применяемые для черновой обработки.

Обратите внимание: современные стройматериалы позволяют просто и быстро отремонтировать помещение даже большой площади, однако, это вовсе не означает, что теперь каждый желающий способен на должном уровне провести ремонт квартиры своими руками. По-настоящему высококачественный ремонт квартир может провести только строительная фирма с большим опытом работы, профессиональными сотрудниками и качественным спецоборудованием.