Адсорбционная активность технологических сред

Адсорбционная активность технологических сред зависит от их физико-химических свойств и температуры; с увеличением последней во всех случаях вследствие интенсификации тепловых колебаний атомов величина адсорбционной активности растет. Обычные органические вещества, применяемые при обработке \"резанием имеют относительно невысокую активность; значительно более активными являются легкоплавкие металлы, соли и стекло. Акад. П. А. Ребиндер показал, что при их использовании в благоприятных условиях поверхностное натяжение обрабатываемого тугоплавкого материала может быть снижено теоретически до нуля, т. е. до его самопроизвольного диспергирования. Достаточно часто для катализации окислительных процессов железа используется фильтрующий материал МЖФ.

Наряду с рассмотренными явлениями причиной режущего действия активных сред Г. И. Епифанов считает диффузию продуктов каталитического разложения адсорбированных молекул в кристаллическую решетку металла; результатом этого является его охрупчивание. Активному протеканию реакций разложения способствует не только наличие в зоне разрушения большой плотности избыточной свободной энергии; наряду с этим молекулы химических соединений под действием силового поля искаженной поверхности металла (катализатора) подвергаются сильной деформации. Она может привести к полному разрыву или разрыхлению связей и переходу в атомарное состояние. Ускорению каталитических реакций способствуют высокие давления, существующие в зоне резания. Активированное состояние металлов в этой зоне обеспечивает также высокую скорость диффузии образующихся продуктов каталитического разложения в кристаллическую решетку металла.

Смывающее действие СОЖ обеспечивается механическим воздействием ее на образующуюся в зоне резания стружку. Эффективность этого воздействия определяется видом жидкости, величиной расхода и давлением, а также размерами и формой стружки. Наилучшим смывающим действием обладают такие маловязкие жидкости, как керосин, содовые и мыльные растворы; они образуют тончайшие пленки, разделяющие мелкие частицы стружки и абразива и препятствующие их слипанию. Смывающее действие СОЖ имеет существенное значение при обработке резанием таких материалов, как чугун, пластмассы, образующих мелкие, рассыпные стружки, а также при абразивной обработке для предотвращения налипания исключительно мелкой стружки на инструмент и обработанную поверхность. Велико значение этого действия для операций, характеризующихся затрудненным удалением стружки, например сверления, растачивания, развертывания, протягивания обычных и особенно глубоких отверстий.

Защитные и упрочняющие действия способствуют повышению эксплуатационных характеристик деталей. Защитное действие наиболее полно наблюдается при применении газообразных сред, например аргона. Химически чистая металлическая поверхность, образующаяся в зоне резания, быстро адсорбирует молекулы окружающей газовой среды, обычно воздуха, вследствие чего понижает прочность изготовленной детали. Образование специальной газовой атмосферы играет существенную защитную роль, повышая, например, прочность при переменных нагрузках титановых сплавов. При подборе технологических сред можно получить упрочнение поверхностного слоя в результате тонкого внутреннего диспергирования кристаллической решетки материала поверхностного слоя детали в поверхностно-активной среде.