Металтану саласының дамуына қосылған үлес

Жұмыстың жетекшісі болған Қазақстан ғылымы мен техни­ка­сы­ның еңбек сіңірген қайраткері, Ұлт­тық жаратылыстану ғылым академиясының академигі, про­фес­сор К.Исламқұловпен 1958-1959 жылдары Украинадағы Днепро­пет­ровск металлургия зауытының жанындағы Днепродзержинск кәсіптік-техникалық училищесінде бірге оқығанмын. Сол жылдардың өзінде-ақ ол металлургия бойынша ғылыми зерттеулерге ден қоя бастады. Ал, кемел шағымызда, металлургия саласында жұмыс істей жү­ріп, біз, қатарластары, оның ғы­лыми қыз­метін жіті бақылап жүретінбіз. Ол – көптеген ғылыми зерттеулердің авторы. Солардың бірі металл кескіш құралдардың төзімділігін арттырудың жаңа тәсілін өңдеуі болып табылады. Бүгінгі күнге дейін болат құралдардың төзімділігін арттыру жөнінде жүргізілген жұмыстар, әдет­­тегіше, материалдардың бір қа­си­етін арттырса, екінші қа­си­еті­нің төмендеуіне әкеп соқ­ты­ра­тын. Мәселен, металл кескіш құ­рал­дар­дың беріктігі мен төзімділігін арт­ты­ру кезінде оның сынғыштық қа­си­еті артады. Осыған байланысты құ­­рал­дардың беріктігі мен жылуға тө­­зім­­ділігі өзекті мәселе болып та­бы­лады.

Адгезиялық және диффузиялық тозығу шарттарында жұмыс істейтін металл кескіш құралдардың берік­ті­гін арттыру үшін соңғы кездері ион­ды-плазмалық өңдеу (ИПӨ) тәсілі ке­­ңінен қолданылуда. Бұл тәсіл ке­суге жұмсалатын күшті, үйкеліс коэф­фициентін айтарлықтай төмен­де­тіп, беріктіктің 1,5-2 есеге ар­ту­ына мүмкіндік береді. Мұндағы бе­рік­тік аз ғана қалыңдықтағы (5-10 мкм) нитридтитан жабындарының есебінен ғана қамтамасыз етіледі. Бірақ, құралдарды пайдалану ке­зін­де кішігірім адгезияның нәти­же­сінде жабынның металдың негізгі қа­батынан қабыршақтанып уатылуы орын алады. Бұл – ИПӨ-нің не­гіз­гі және басты кемшілігі.

Аспаптық болаттардың алдын ала электротермоциклдік өңделуі (ЭТЦӨ), ең алдымен, бірнеше реттік фазалық айналымы кезінде түйір­шіктердің үгітілуіне себеп бола­тыны, екіншіден, жылжу ты­ғыздығының артуы есебінен ме­тал­дың беткі қабаттарының тө­зім­ділігі артатыны, үшіншіден, ме­талл кескіш құралдардың әрі қарай­ғы ИПӨ барысында алюминий нит­ридтері мен титан нитридтерінен тұ­ра­тын төзімді қабаттар тұ­тас­­тығының (адгезиясының) се­німді деңгейін қамтамасыз ете­тіні эксперимент түрінде анық­тал­ған. Зерттеу нәтижесінде ЭТЦӨ-нің оңтайлы технологиялық пара­метр­лері де анықталған. ЭТЦӨ-ден кейін «Булат» типтес ИЭТ-8И2 қондырғысында ИПӨ жасалды. Құралдардың соққылы-үзілмелі режімде жұмыс істейтінін шамалай отырып, көп қабатты жабындарды отырғызу арқылы тозуға төзімді қабаттар қалыптастырылды. Бұл үшін ИПӨ үдерісі мен алю­миний нитридтері мен титан нит­ридтерінен тұратын жабын үде­рісімен кезектестірілді. Қат­ты­лығы азайтылған күйдірілген қабат (алюминий нитриді) аспаптың ді­ріл­деу шарттарында жұмыс істеуі ке­зінде және дірілдеу мен соққы күші шарттарында жұмыс істеуі кезінде қатты қабаттың (титан нитриді) боялуына кедергі келтіреді, өйткені жұмсағырақ қабаттар өз пішінін өзгертеді де, сонысымен қатты қабаттың біршама иілуіне мүмкіндік береді. ИПӨ кезіндегі оң­тайлы температурасы анықталды және ол 400-500оС-ты құрайды. ЭТЦӨ+ИПӨ жаңа технологиясы бой­ынша өңделген тозу төзімділігін арт­тыру коэффициенті құралдарды өң­деудің белгілі тәсілдерімен (жоғ­а­ры жиіліктегі тоқтармен суару және төменгі температурада жұмсарту) салыстырғанда 5 есеге, ал ИПӨ-мен салыстырғанда 2,0-2,5 есеге артады.

Шетелдік аналогтарымен салыс­тыр­ғанда, өңделген технологиялар келе­сі басымдықтарға ие: болат жә­не алюминий қорытпаларынан тұра­тын түрлі бөлшектердің құры­лым­дық беріктігі 2,0-2,5 есеге, металл өңдеуші құралдардың қызмет ету мерзімі 3,5-4 есеге артады, қымбат бағалы болаттардан жасалған бөл­шек­терді одан арзанырағына жә­не никель шойынын алюминий қорыт­па­сына ауыстыру.

Бұрандамалардың, диск пышақ­та­рының және фрезалардың тозуға төзімділігін арттырудың өңделген тех­нологиясы «Прогресс» Шымкент ғы­лыми-өндірістік бірлестігі меха­ни­калық зауытына енгізілген. Осы технологияны 1990-2015 жылдар аралығында енгізудің экономикалық тиімділігі шамамен бір миллиардтан астам теңгені құрайды.

«Металтану саласындағы ғы­лы­ми жаңалықтар мен технология­лар» жұмысының металтану са­ла­сының дамуындағы елеулі үле­сін және металлург ретінде аса жо­ғары тәжірибелі құндылықты ес­кере отырып, бұл жұмысты әл-Фараби атындағы ғылым мен бі­лім саласындағы Мемлекеттік сый­лыққа лайық деп білемін.

А.АБДРАМАНОВ, КСРО құрметті металлургі,  КСРО мемлекеттік сыйлығының лауреаты