Ученые кратно повысили срок службы резцов с помощью радиации

Специалисты Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) разработали метод повышения срока службы режущих инструментов, прежде всего токарных резцов, путём обработки их радиацией.

Как сообщили в пресс-службе Минобрнауки РФ, срок службы резцов увеличивается от полутора до шести раз.

Эффекты радиационной модификации металлов известны давно, однако метод пока не нашёл широкого применения в промышленности, хотя активно используется в других сферах — например, для радиационной стерилизации медицинских изделий или улучшения характеристик полимеров, сообщает ТАСС.

Главное преимущество метода, пояснил доцент кафедры вычислительной математики, механики и биомеханики Владимир Онискив, — использование гамма-излучения от источника кобальта-60. Этот радиоактивный изотоп широко применяется в промышленности для обработки полимеров. Гамма-излучение обладает очень высокой проникающей способностью по сравнению с другими видами радиации. Под его действием в кристаллической решётке металла происходят уникальные процессы упорядочивания, что приводит к снижению внутренних напряжений и существенному повышению износостойкости материала.

Для определения оптимальной дозы облучения учёные провели серию экспериментов с дозами от 20 до 200 килогрей в разных газовых средах. Выяснилось, что при малых дозах (до 50 килогрей) запускаются процессы «залечивания» дефектов, а при увеличении до 200 килогрей дефекты начинают накапливаться заново. При этом твёрдость поверхности остаётся прежней — радиация не делает металл хрупким.

В зависимости от выбранного режима обработки и материала заготовки износостойкость резцов возрастает от полутора до шести раз. Эксперименты показали, что при точении конструкционной стали обычный резец изнашивался после 700 миллиметров пути, тогда как модифицированный радиацией штатно отработал 1750 миллиметров, отметил Онискив.