Эксперты Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) создали метод, способствующий увеличению срока службы режущих инструментов, в первую очередь, токарных резцов, путем их обработки радиацией. Как сообщает пресс-служба Минобрнауки России, результаты исследования показывают, что срок службы резцов может увеличиваться от 1,5 до 6 раз.
Хотя влияние радиационной модификации металлов известно давно, данная технология еще не получила широкой популярности в промышленности. Тем не менее, она активно используется в других областях, таких как радиационная стерилизация медицинских изделий и улучшение характеристик полимеров.
Доцент кафедры вычислительной математики, механики и биомеханики Владимир Онискив объяснил, что основное преимущество нового метода заключается в использовании гамма-излучения от кобальта-60, который широко применяется для обработки полимеров. Гамма-излучение обладает высокой проникающей способностью, что позволяет запускать уникальные процессы упорядочивания в кристаллической решётке металла, благодаря чему снижаются внутренние напряжения и значительно увеличивается износостойкость материала.
Для определения оптимальной дозы облучения исследователи провели эксперименты с дозами от 20 до 200 килогрей в различных газовых средах. Было установлено, что при малых дозах (до 50 килогрей) происходят процессы «залечивания» дефектов, тогда как при увеличении до 200 килогрей дефекты начинают накапливаться заново. При этом твёрдость поверхности остается неизменной — радиация не делает металл более хрупким.
В зависимости от режима обработки и материала заготовки износостойкость резцов может возрастать от полутора до шести раз. Эксперименты показали, что обычный резец при точении конструкционной стали изнашивался после 700 миллиметров пути, в то время как модифицированный радиацией резец успешно отработал 1750 миллиметров, отметил Онискив.