OBRABOTKAMETALLOV Vol. 28 No. 1 2026 155 EQUIPMENT. INSTRUMENTS режимов резания на радиальные параметры GD&T (круглость, цилиндричность, радиальное биение), шероховатость поверхности, стойкость инструмента и степень наклепа в подповерхностном слое. Для генерации Парето-оптимальных решений и выбора наилучшего компромиссного варианта также использовался метод TOPSIS в сочетании с генетическим алгоритмом (GA). В заключении представлены результаты, полученные с оптимизированными параметрами. Методы исследования В последнее десятилетие проведены обширные исследования в области механической обработки с использованием наножидкостей, которые состоят из базовой жидкости и диспергированных в ней наночастиц. Введение наночастиц интенсифицирует теплоперенос, что положительно сказывается на технологических показателях процесса. Ключевым фактором при этом является контроль агломерации наночастиц, вероятность которой возрастает с повышением их концентрации. В настоящей работе для исследований использовалась гибридная наножидкость, полученная диспергированием наночастиц Al₂O₃ и многостенных углеродных нанотрубок (МУНТ) в растительном пальмовом масле. Выбор данного базового масла обусловлен его высокой теплопроводностью, хорошими смазывающими свойствами и коррозионной стойкостью. Характеристики примененных наночастиц приведены в табл. 1 [7]. Публикации [22–24] свидетельствуют о том, что наножидкости на основе Al₂O₃ и МУНТ характеризуются повышенной смазывающей способностью, что ведет к улучшению обрабатываемости. В данной работе гибридная наножидкость была приготовлена двухстадийным методом в соответствии с методикой, описанной в работе [7]; схема процесса представлена на рис. 1. Для получения гибридной наножидкости без ПАВ со стабильной дисперсией наночастиц и без седиментации применялись механическое перемешивание, ультразвуковая диспергация и магнитное перемешивание. Ультразвуковая обработка разрушает агломераты, а магнитное перемешивание обеспечивает долговременную однородность суспензии. Оптимальная концентрация наночастиц в базовой жидкости была выбрана на основе предварительных экспериментов и анализа литературы. Увеличение концентрации, с одной стороны, улучшает теплоперенос, а с другой – приводит к росту вязкости. МУНТ характеризуются более высокой плотностью и вязкостью по сравнению с наночастицами Al₂O₃, которые, в свою очередь, обладают меньшим краевым углом смачивания и большей теплопроводностью. Для достижения синергетического эффекта МУНТ и Al₂O₃ смешивали в равных объемных долях. В результате была приготовлена гибридная наножидкость на основе пальмового растительного масла с общей объемной концентрацией наночастиц 0,25 %. Т а б л и ц а 1 Ta b l e 1 Свойства наночастиц и гибриддной наножидкости Properties of nanoparticles and the hybrid nanofl uid Свойства Наночастицы Гибридная Al2O3 + MWCNTs наножидкость Al2O3 MWCNTs Чистота 99,9 % 99 % Плотность, г/см3 0,945 Средний размер частиц, нм 20…50 10…30 Вязкость, сП 212 Средний внутренний диаметр, нм – 5…10 Кислотное число, KOH/г 4,61 Средняя длина / поперечный размер – 5 нм Поверхностное натяжение, Н/м 43,02 Насыпная плотность, г/см³ 0,5 0,04 Угол смачивания, град 32,55 Морфология Сферическая Пластинчатая Теплопроводность, Вт/(м·°C) 0,213 Цвет Белый Черный
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1