Исследование элементного состава компонентов резцов дорожной фрезы методом рентгенофлуоресцентного анализа

Цель. Установление элементного и количественного состава компонентов резцов дорожной фрезы, используемых в качестве рабочих органов при фрезеровании дорожного покрытия, методом рентгенофлуоресцентного анализа.
Методы. Для установления химического состава сплавов – компонентов резцов дорожной фрезы были исследованы резцы WIRTGENW6/20X и их отечественный аналог КЗТС А6/20. Для исследования элементного состава компонентов резцов дорожной фрезы был выбран ренгтенофлуоресцентный метод. Этот метод, основанный на взаимодействии рентгеновского излучения с анализируемым веществом, является наиболее результативным и эффективным методом анализа, который позволяет за минимальный период времени получить полную и достоверную информацию об элементном составе сложных образцов без их разрушения с сохранением всех физико-химических свойств, а также без использования эталонного образца.
Метод построен на корреляции интенсивности рентгеновской флуоресценции от концентрации элемента в образце. В результате облучения образца потоком рентгеновского излучения создается характерное излучение атомов, которое соразмерно их концентрации в образце. С помощью экспресс-анализатора металлов и сплавов – спектрометра Niton GOLDD были получены экспериментальные данные о составе компонентов резцов дорожной фрезы.
Результаты. В ходе исследования было выявлено, что компоненты резцов изготавливают из следующих сплавов:
1. Резец WIRTGENW6/20X:
- наконечник из твердого спеченного сплава ВК8;
- корпус из конструкционной легированной стали 32Г2;
- пружинная гильза из конструкционной углеродистой стали 08пс;
- шайба из конструкционной углеродистой качественной стали 60.
2. Резец КЗТС А6/20:
- наконечник из твердого спечённого сплава ВК8;
- корпус из конструкционной легированной стали 38ХВ;
- пружинная гильза из конструкционной углеродистой качественной стали 40;
- шайба из конструкционной легированной стали 45Г.
Заключение. Полученные результаты исследований могут быть использованы для разработки процессов упрочнения и восстановления резцов дорожных фрез.

1. Кузнецов К. Ю., Колмыков В. И. Машины и оборудование для строительства и обслуживания автомобильных дорог // Современные автомобильные материалы и технологии (САМИТ – 2022): сборник научных статей 14-й Международной научно-технической конференции. Курск: Университетская книга, 2022. С. 146–150.

2. Исабек З. Р., Кадыров Ж. Н., Кочетков А. В. Совершенствование конструкций дорожных фрез для ремонта автомобильных дорог // Техническое регулирование в транспортном строительстве. 2020. № 4 (43). С. 266–268.

3. Мухторов А. М. Ў., Турғунбеков А. М. Ў. Исследование работоспособности дорожных фрез в условиях эксплуатации // Universum: технические науки. 2022. № 5-2 (98). С. 62–65.

4. Кузнецов К. Ю., Колмыков В. И. Дорожные фрезы, устройство и классификация // Современные автомобильные материалы и технологии (САМИТ – 2022): сборник научных статей 14-й Международной научно-технической конференции. Курск: Университетская книга, 2022. С. 150–154.

5. Кузнецов К. Ю. Колмыков В. И., Кузнецова Л. П. Твердосплавные резцы для дорожной фрезы // Технологии, машины и оборудование для проектирования, строительства объектов АПК: сборник научных статей 14-й Международной научно-технической конференции. Курск: Университетская книга, 2023. С. 229–232.

6. Кузнецов К. Ю., Кузнецова Л. П. Износ резцедержателей дорожный фрезы // Перспективы развития технологий обработки и оборудования в машиностроении: сборник научных статей Всероссийской научно-технической конференции. Воронеж: Воронеж. гос. техн. ун-т, 2023. С. 203–208.

7. Осипов С. П., Школьный А. Н., Бида К. Б. Оценка экономической эффективности своевременной замены резцов дорожных фрез // Механизация строительства. 2014. № 9 (843). С. 22–25.

8. Качанов И. В., Шаталов И. М., Рубченя А. А. Моделирование процесса скоростного выдавливания биметаллических резцов для дорожных машин в среде программы DEFORM-3D // Наука и техника. 2018. Т. 17, № 3. С. 198–203.

9. Осипов С. П., Школьный А. Н., Бида К. Б. Оценка долговечности вращающихся резцов с износостойкими вставками произвольной формы // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2014. № 5. С. 168–174.

10. Аскарходжаев Т. И., Пирнаев Ш. А. Роль дорожных фрез в технологии ремонта изношенного дорожного полотна // Транспорт шелкового пути. 2019. № 3–4. С. 109–120.

11. Рамазанов Г. Х. Износ инструмента дорожной фрезы и модели эффективности резания // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2023. № 1(139). С. 43–48.

12. Фурманов Д. В., Шамахов Л. М., Лысаков Н. Э. Влияние износа режущего элемента дорожной фрезы на силу сопротивления резанию асфальтобетона // Вестник СибАДИ. 2023. Т. 20, № 2. С. 204–216.

13. Шеховцова Ю. С., Ролдугина В. А., Ермолаева Т. Н. Разработка методики рентгенофлуоресцентного анализа стартовых металлургических смесей // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2022. Т. 12, № 4. С. 209–221.

14. Рентгеноспектральный и рентгеноструктурный анализ электроэрозионных порошковых материалов из отходов стали Р18 / Н. Н. Карпенко, Р. А. Латыпов, Е. В. Агеева, В. Ю. Карпенко // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2022. Т. 12, № 3. С. 23–38.

15. Validation of secondary fluorescence excitation in quantitative X-ray fluorescence analysis of thin alloy films / A. Wählisch, C. Streeck, P. Hönicke, B. Beckhoffa // J. Anal. At. Spectrom. 2020. Vol. 35. Р. 1664–1670. https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/ja/d0ja00171f

16. Агеева Е. В., Поданов В. О., Воробьев Ю. С. Исследование химсостава жаропрочных сплавов методом рентгенофлуоресцентного анализа на примере турбинной лопатки // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2020. Т. 10, № 4. С. 35–47.

17. Полякова М. А., Босикова Е. Ю. Особенности применения рентгенофлуоресцентного анализа для определения состава материалов // Технологии металлургии, машиностроения и материалообработки. 2017. № 16. С. 92–98.

18. Агеева Е. В., Королев М. С., Воробьев Ю. С. Исследование элементного состава свинцовосурьмянистых сплавов методом рентгенофлуоресцентного анализа // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2020. Т. 10, № 4. С. 8–21.

19. Об использовании нитроцементованной стали 30ХГТ для резцов дорожных фрез /

20. В. И. Колмыков, Д. Н. Романенко, К. И. Абышев, С. П. Нефедьев, Р. Р. Дема // Современные проблемы сварочного производства: сборник научных трудов / под ред. М. А. Иванова, И. А. Ильина. Челябинск: Изд. Центр ЮУрГУ, 2016. С. 290–299.

21. Кирюшкина Н. А., Кузнецова В. Н. Повышение долговечности работы резцов дорожной фрезы // Актуальные проблемы науки и техники глазами молодых ученых: материалы Международной научно-практической конференции. Омск: Сиб. гос. автомобильно-дорожный ун-т (СИБАДИ), 2016. С. 264–267.