An I-Kan et. al. 2019 Vol. 21 No. 1

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 21 No. 1 2019 113 MATERIAL SCIENCE Следовательно, можно утверждать, что про- стой по изготовлению плоский центробежный ускоритель обладает таким свойством, что тра- ектории частиц относительно вращающегося дна ускорителя носят спиралеобразный харак- тер, причем подход частиц к цилиндрическо- му ободу ускорителя происходит под острыми углами. При малых каналах траектория частиц практически остается неизменна с сохранением линейной скорости периферийных точек уско- рителя. Таким образом, частицы могут быть направ- лены на исследуемые образцы под заданными углами атаки и найденной выше скоростью. Экспериментальные исследования В соответствии с вышеизложенным ранее, нами была создана установка [10], принцип дей- ствия которой базировался на центробежном раз- гоне абразивных частиц. В отличие от известных конструкций установок типа ЦУК [11] в ускори- теле (роторе) отсутствовали радиальные каналы большой длины (делались в боковой стенке ро- тора отверстия). Таким образом, обеспечивался выход абразивных частиц практически по ка- сательной к боковой поверхности ротора. Угол атаки  в рассматриваемом случае не зависел от скорости выхода абразивных частиц из боковых отверстий ротора и определялся из чисто гео- метрических соображений:  = arccos(  / R ), где  – радиус окружности внешней боковой по- верхности ротора; R – радиус окружности кон- центрически расположенного относительно ро- тора цилиндрического образца (рис. 5). Разработанная система охлаждения позволя- ла плавно изменить температуру на изнашивае- мой поверхности от комнатной до 143 К [10]. Из- нос определялся одним из самых достоверных способов – взвешиванием на аналитических ве- сах до и после опыта. Весовой износ пересчиты- вался в объемный (в кубических миллиметрах). Результаты оценки влияния температуры на закономерности абразивного изнашивания отожженной стали 20 представлены на рис. 6. Монотонное возрастание абразивной износо- стойкости (линейная зависимость) по мере по- нижения температуры изнашиваемой поверхно- сти образца, несмотря на рост твердости НВ [12], объяснить на основе известных исследований по вопросам хрупкого разрушения [13–15] весьма Рис. 5. Схема конструкции установки для низкотем- пературных испытаний на износ по способу центро- бежного разгона Fig. 5. The design of the installation for low-temperature wear tests by the method of centrifugal acceleration Рис.6. Зависимость величины износа стали 20 от низких температур Fig.6. Dependence of wear of “steel 20” on low temperatures затруднительно. По-видимому, повышение изно- состойкости при понижении температуры как-то связано с проявлением эффекта хладноломко- сти в сталях. Найти до конца удовлетворитель- ное объяснение полученному результату с точки зрения изменения только физико-механических характеристик в рассматриваемом интервале изменения температуры затруднительно [16]. В какой-то мере удовлетворительное объяснение выявленным закономерностям абразивного низ- котемпературного изнашивания дают результаты склерометрических испытаний, которые прове- дены Н.Н. Титовским и В.О. Титовской (выпол- нены под руководством доктора физ.-мат. наук В.Н. Кащеева). Исследовался характер поверх-