ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 28 № 2 2026 302 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ T1 – температура хладагента; α – коэффициент теплоотдачи, определяемый как Nu D ⋅λ α= , (3) где λ – теплопроводность хладагента; D – диаметр выходного сечения сопла; Nu – число Нуссельта. Для условий вынужденной конвекции при турбулентном импактном течении из круглого сопла число Нуссельта рассчитывали по критериальному соотношению [31, 32]: m n Nu C = ⋅ ⋅ Re Pr , (4) где C = 0,76, m = 0,6, n = 0,4; Pr – число Прандтля (для воздуха при 30 °C Pr = 0,7; для воды при 10 °C Pr = 9,45); Re – число Рейнольдса: ñîïë cos VD S θ = ν Re , (5) где V – объемный расход хладагента; θ – угол наклона струи к поверхности; Sсопл – площадь выходного сечения; ν – кинематическая вязкость хладагента. Для оценки влияния интенсивности теплоотвода на механические характеристики использовали серию образцов из алюминиевой бронзы БрАМц9-2, параметры которых приведены в табл. 2. Подготовка образцов и методы исследования Перед вырезанием образцов обработанные заготовки исследовали на установке рентгеновского контроля YXLON Cheetah EVO (Comet Yxlon, Германия) для определения места вырезания образцов, не содержащего макродефектов и чужеродных частиц, например фрагментов подложки, замешавшихся в зону перемешивания при слишком глубоком проникновении инструТ а б л и ц а 2 Ta b l e 2 Характеристики образцов для оценки интенсивности теплоотвода Characteristics of specimens for evaluation of cooling intensity Образец Сплав Fвн, кН Fоб, кН Охлаждение V, л/мин q, кДж/с А-4 БрАМц9-2 15,2 13,2 воздушное 40 0,16 А-5 водяное 7 29,8 А-6 13 43,2 А-7 20 55,9 мента. Из обработанных заготовок на электроэрозионном станке DK7750 (Suzhou Simos CNC Technology Co., Ltd., Китай) вырезали образцы двух ориентаций: поперечные шлифы размером 20×5 мм для металлографических исследований и измерения микротвердости (рис. 1, поз. 3), продольные образцы для трибологических испытаний по схеме «палец – диск» в виде цилиндрических столбиков сечением 3×10 мм (рис. 1, поз. 4) и лопатки для одноосного растяжения толщиной 3 мм с рабочей длиной 12 мм (рис. 1, поз. 5). Поверхность поперечных шлифов подготавливали последовательной шлифовкой абразивной бумагой с зернистостью от 180 до 2000, полировкой алмазной пастой зернистостью 1/0 и химическим травлением в растворе следующего состава: 10 мл HCl + 1 г FeCl3 + 20 мл H2O. Микроструктуру изучали на оптическом микроскопе «Альтами МЕТ 1С» (ООО «Альтами», Россия), лазерном конфокальном сканирующем микроскопе Olympus LEXT OLS4100 (Olympus Corporation, Япония) и сканирующем электронном микроскопе (СЭМ) Carl Zeiss LEO EVO 50 (Carl Zeiss AG, Германия) с приставкой энергодисперсионной спектроскопии (ЭДС) (Oxford Instruments, Великобритания). Средний размер зерен определяли методом секущих на металлографических изображениях поперечных се чений. Механические испытания на одноосное статическое растяжение проводили на универсальной машине УТС 110М-100 (Testsystems, Россия) при скорости движения траверсы 1 мм/мин. Профили микротвердости регистрировали по линии, равноудаленной от лицевой поверхности и корня обработанной зоны, с шагом 0,5 мм при нагрузке 4,9 Н и длительности выдержки 10 с на приборе ТБМ 5215А Tochline («Точприбор», Россия).
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1