ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 26 № 4 2024 8 ТЕХНОЛОГИЯ блюдались значительные температура резания, шероховатость поверхности, износ инструмента и энергозатраты. Сингх и др. [23] исследовали влияние концентрации наночастиц на токарную обработку хастеллоя C-276 в условиях MQL. Исследование показало, что более высокая концентрация наночастиц улучшила теплопроводность на 12,28 %, шероховатость поверхности – на 27,88 %, температуру – на 16,8 % и износ инструмента – на 22,5 %. Дас и др. [24] оценили эффективность обработки при точении стали AISI 4340 с использованием четырех различных составов наножидкостей в условиях MQL. Авторы обнаружили, что наножидкости CuO оказывают превосходное влияние на силу резания и износ инструмента. Бай и др. [25] оценили эффективность измельчения наножидкостей на основе Al2O3 и хлопкового масла в условиях MQL. Результаты показали, что шероховатость поверхности составляет 1,63 мкм при концентрации Al2O3 в хлопковом масле 0,5 масс. %. Ученые пытались исследовать производительность обработки с использованием различных растительных масел, таких как подсолнечное, соевое и хлопковое. Однако производительность обработки с использованием кукурузного масла не была изучена. Целью этого исследования является использование гибридных наночастиц оксида меди и оксида алюминия (CuO/Al2O3) в сочетании с кукурузным маслом. В работе также исследовались теплофизические, антифрикционные и противоизносные свойства гибридных наножидкостей в различных концентрациях и их влияние на обработку стали SS 304. Методы Вначале приготовили смазочно-охлаждающую жидкость с использованием наночастиц CuO и Al2O3 диаметром 30 нм, поставляемых компанией Platonic Nanotech в Джаркханде, Индия. При смешивании кукурузного масла с наночастицами CuO и Al2O3 использовали соотношение 1:1,5. Для повышения стабильности в базовое масло добавили поверхностно-активное вещество додецилбензолсульфонат натрия (10 % наночастиц). Путем изменения массовой концентрации гибридных наночастиц в жидкости было создано в общей сложности шесть гибридных СОЖ объемом 100 мл (0,4 %, 0,8 %, 1,2 %, 1,6 %, 2 % и 2,4 %). Однородную смесь получали путем перемешивания магнитной мешалкой в течение одного часа и ультразвуком в течение двух часов. Стабильность гибридной наножидкости оценивали с использованием традиционных методов осаждения. Все образцы гибридной наноСОЖ (HCF) были собраны в мерные банки объемом 10 мл и выдержаны в замороженном виде в течение 72 часов перед использованием. Удельная теплоемкость и теплопроводность были измерены с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии и анализатора Pro thermal соответственно. Для измерения вязкости разработанной наножидкости использовался реометр (производитель Anton Paar). Были проведены три независимых испытания, результаты которых были усреднены для определения вязкости. Для изучения трибологических свойств HCF проведены испытания методом «штифт – диск». В кукурузном масле были исследованы различные массовые концентрации CuO/Al2O3. Предпочтение отдано кукурузному маслу в качестве основы для приготовления наножидкостей из-за его доступности, экономичности и желаемых тепловых свойств. Кукурузное масло – это обычное растительное масло с хорошей термостабильностью и умеренной вязкостью, что делает его пригодным для диспергирования наночастиц и улучшения свойств теплопередачи в наножидкостях. В соответствии со стандартом ASTM G 99 во время испытания на трение были разрешены максимальные нагрузка 200 Н и скорость вращения 2000 об/мин. Для определения коэффициента трения с использованием схемы «штифт – диск» необходимо приложить штифт к вращающемуся диску в контролируемых условиях, чтобы измерить сопротивление трения между двумя поверхностями. Подход, использованный в этом исследовании, показан на рис. 1. Для проведения экспериментов по токарной обработке использовали центровой токарный станок (Turn-master-35), показанный на рис. 2, со скоростью подачи приготовленных СОЖ (CuO/Al2O3) 10 мл/с. Заготовку из сплава SS 304 длиной 200 мм и диаметром 50 мм обрабатывали с помощью инструмента SNMG120408 NSU (твердосплавный с покрытием). Параметры
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1