Naslov
UTJECAJ HLAĐENJA HLADNIM KOMPRIMIRANIM ZRAKOM NA KOROZIJSKU OTPORNOST PRI OBRADI DIJELOVA OD NEHRĐAJUĆEG ČELIKA
(EFFECT OF COOLING WITH COLD COMPRESSED AIR ON THE CORROSION RESISTANCE OF MACHINED PARTS MADE OF STAINLESS STEEL)

Autori
Kostadin, Tihana

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
TEHNIČKI FAKULTET

Mjesto
RIJEKA

Datum
18.10

Godina
2019

Stranica
145

Mentor
PROF.DR.SC. GORAN CUKOR

Ključne riječi
tokarenje ; martenzitni nehrđajući čelik X20Cr13 ; hlađenje ohlađenim komprimiranim zrakom ; vrtložna cijev ; korozijska otpornost ; hrapavost površine
(turning ; martensitic stainless steel X20Cr13 ; cooling with cooled compressed air ; vortex tube ; corrosion resistance ; surface roughness)

Sažetak
Kod strojne obrade nehrđajućih čelika rezanjem se redovito preporučuje uporaba specijalnih tekućina za hlađenje i podmazivanje s visokim protokom. Međutim, konvencionalne tekućine na osnovi mineralnih ulja imaju negativni učinak na okoliš, zdravlje radnika i troškove proizvodnje. Alternativna tehnika hlađenja ohlađenim komprimiranim zrakom uporabom Ranque-Hilschove vrtložne cijevi protusmjernog protoka u obradi martenzitnog nehrđajućeg čelika X20Cr13 postupkom tokarenja je predmet ovog istraživanja. Cilj je bio utvrditi utjecaj takvog hlađenja na korozijsku otpornost obrađene površine i njegovu tehnološku i ekonomsku održivost u usporedbi s konvencionalnim hlađenjem emulzijom u svrhu postizanja ekološki prihvatljive obrade. Zrak kao rashladni medij je potpuno prirodan pa je ova tehnika hlađenja najčišća i ekološki najprihvatljivija. Budući da se korozija može pojaviti i u suhoj obradi, korozijska otpornost je određena elektrokemijskim i gravimetrijskim mjerenjima. Kemijski sastav i izgled površine prije i nakon ispitivanja korozijske otpornosti je utvrđen pretražnom elektronskom mikroskopijom u kombinaciji s energijski razlučujućom rendgenskom spektroskopijom. Od osobitog je značaja otkriće da se obrađena površina ispitnog materijala tokarenog uz hlađenje vrtložnom cijevi dugoročno bolje odupire korozijskom djelovanju od one dobivene tokarenjem uz hlađenje emulzijom. Također, potvrđeno je da minimalna hrapavost obrađene površine osigurava maksimalnu korozijsku otpornost. Analiza uloge hrapavosti obrađene površine u koroziji nehrđajućih čelika je osobito zanimljiva jer je to parametar koji se može pratiti još u procesu obrade što je usvojeno u ovom istraživanju. Analizom varijance eksperimentalnih rezultata dobivenih ispitivanjem obradivosti prema okretljivom centralno kompozitnom planu pokusa je utvrđeno da različite tehnike hlađenja (emulzijom odnosno vrtložnom cijevi) ne utječu značajno na hrapavost obrađene površine ispitnog materijala i time na korozijsku otpornost. Izvornim proračunom jediničnog proizvodnog troška je dokazano da hlađenje vrtložnom cijevi nudi ekonomično rješenje na putu prema održivoj obradi. Zaključuje se da hlađenje ohlađenim komprimiranim zrakom uporabom vrtložne cijevi pozitivno utječe na sva tri segmenta održivog razvoja – ekološki, sociološki i ekonomski pa se za tokarenje martenzitnog nehrđajućeg čelika X20Cr13 umjesto hlađenja emulzijom preporučuje ova tehnika hlađenja.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo

POVEZANOST RADA