Исследовано влияние водорода на фрикционные свойства жаропрочного сплава ХН55МБЮ. Установлены основные закономерности изменения коэффициента трения скольжения в процессе работы пары вал - втулка в зависимости от температуры и давления водорода, а также от скорости и способа нагружения. Даны рекомендации по эффективному использованию некоторых плазменных и самосмазывающихся покрытий применительно к работе клапанных водородных двигателей.

На основі тривимірної лінеаризованої теорії стійкості у межах моделі кусково-однорідного середовища у разі малих докритичних деформацій розглянуто проблему стійкості шаруватих покриттів триботехнічного призначення. Наведено постановку задачі та побудовано основні характеристичні рівняння. Чисельно досліджено вплив основних механічних та геометричних характеристик шарів на поверхневу нестійкість покриттів і отримано рекомендації для утворення покриттів із оптимальними параметрами.

Обгрунтовуються принципи створення і роль композиційних матричнонаповнених і скелетних покрить з позитивним градієнтом фізико-механічних (хімічних) властивостей, з регульованою структурою, заданою геометрією і розподілом інградієнтів на формування суміщеним електро- і термохімічним (гальванотермічним) методом трибоконтакту пари тертя ковзанням з максимальною стійкістю проти спрацювання в жорстких умовах експлуатації.

Розглянуто проблему поверхневої втрати стійкості в шаруватому покритті при сумісній дії слідкуючих поверхневих навантажень і стаціонарного температурного поля. Матеріали шарів і основи вважаються лінійно пружними, трансверсально-ізотропними. Між окремими елементами шаруватого середовища припускається виконання умов абсолютного жорсткого силового й ідеального теплового контактів. Докритичний напружений стан, що розглядається, є кусково-однорідним.

Выполнено математическое моделирование процессов формирования приповерхностной границы раздела, обогащенной углеродом при окислительном изнашивании. Моделирование базировалось на рассмотрении двух взаимодополняющих механизмов: оттеснение углерода от поверхности фронтом возрастающей оксидной фазы, где растворимость углерода является предельно низкой, и термодиффузией из объема материала в приповерхностную область, в которой температура будет наиболее высокой. Результатом моделирования является подтверждение возможности наличия тонких углеродных приповерхностных слоев, которые наблюдаются в эксперименте.

Рассмотрены вопросы формирования износостойких антифрикционных покрытий в деталях пар трения. Предложен новый композиционный антифрикционный материал на основе интерметаллидов цветных металлов, армированных ультрадисперсными алмазами взрывного синтеза, который используется для создания покрытий трущихся поверхностей. Приведены результаты экспериментальных исследований и показана эффективность применения материала для формирования функциональных покрытий в парах трения на примере гильз двигателей внутреннего сгорания.

Розглянуто особливості структуроутворення у зносостійких покриттях, нанесених різними методами (струми високої частоти, плазма, лазер) на деталі відповідного призначення. Встановлено взаємозв'язок між концентрацією напружень, співвідношенням механічних властивостей металевої матриці і включень. Визначено області з підвищеним рівнем напружень як найбільш схильних до зародження руйнівних процесів. Запропоновано способи регулювання структури і властивостей покриттів при різних варіантах температури нанесення евтектичних покриттів (ЕП) та швидкості їх охолодження, а також технологічні процеси підвищення експлуатаційних властивостей плазмових ЕП шляхом їх лазерної обробки в режимі термоциклювання і дворазового оплавлення. Проведений аналіз зародження та розвитку пошкоджень поверхні з позицій структурної механіки руйнування, який становить суть нового підходу до розуміння мікромеханізмів зношування. Показано, что властивостями сплавів і покриттів можна ефективно керувати не тільки зміцнювальною фазою, а й металевою матрицею, легуючи її елементами, що знижує коефіцієнт тертя і дає змогу розробити спосіб отримання евтектичних сплавів для покриттів з розширенням номенклатури легуючих компонентів на більшість елементів Періодичної системи.

За умов сухого тертя на повітрі в широкому діапазоні швидкостей ковзання та навантажень вивчено триботехнічні параметри розроблених перспективних композиційних матеріалів і покриттів з них на основі карбіду та карбонітриду титану. Досліджено домінуючий вплив вторинних структур, утворених під час трибоокиснення. Формуванню суцільної та щільної екрануючої плівки сприяють ізоморфні оксидні фази, які утворюють тверді розчини й адгезійно міцно зв'язані з поверхнею матеріалу та покриття.

Разработан метод повышения триботехнических свойств пар трения, включающий нанесение деформационным плакированием гибким инструментом тонкого слоя пластичного материала и последующее его триботехническое модифицирование в присутствии смазки с алмазосодержащими добавками. Показано, что в поверхностных слоях элементов пары трения при трибоконтакте в среде смазки с ультрадисперсными твердыми компонентами формируется наноразмерная ячеистая субзеренная структура, обладающая повышенной износостойкостью. Разработанный метод применен для повышения работоспособности элементов шарнирных сопряжений механизмов копирования жаток зерноуборочных комбайнов.

Проаналізовано фактори, що впливають на напружено-деформований стан під час тертя композиційних покриттів за підвищених температур. Встановлено залежності концентрації напружень від об'ємного співвідношення матриці і включень, кількості і форми наповнювачів у композиційному матеріалі. Показано перспективність композицій, що містять зносостійкий наповнювач розміром 20 - 50 мкм в кількості до 20 - 30 % об'єму.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджено проблему підвищення експлуатаційної стійкості деталей машин, що працюють за умов високих навантажень та обмеженого або повністю відсутнього змащування шляхом використання композиційних лазерних покриттів, які мають високі антифрикційні та зносостійкі властивості. Виявлено, що за умов лазерного нагріву та швидкого охолодження можна отримувати рівномірно-розподілені композиційні структури типів: тверда матриця - м'які включення; м'яка матриця - тверді включення.

Досліджено формування фазового складу електролітично осаджених сплавів молібдену і вольфраму. Порівняно дані про структуру сплавів, одержаних методами електрокристалізації та загартування розплаву з високими швидкостями охолодження. Розвинуто напрямок прогнозування структури та властивостей сплавів внаслідок аналізу спільних закономірностей нерівноважної кристалізації. Розроблено спосіб електроосадження аморфних сплавів вольфраму з металами групи заліза та спосіб осадження зносостійких покриттів на основі хрому.

Розроблено боро- і борохромомісткі покриття та технології їх формування лазерною обробкою у режимі легування та термоциклювання, призначені для підвищення зносо- та корозійної стійкості деталей вузлів тертя. На основі використання комплексу аналітичних та експериментальних робіт розроблено параметри технологічних процесів лазерного легування, оплавлення і термоциклювання. При цьому можна отримувати боромісткі покриття із заданим фазовим складом, структурою та службовими характеристиками. Розроблені боромісткі покриття можна застосовувати при виготовленні деталей, які поєднують високу зносостійкість при підвищених температурах і корозійну стійкість, що в кінцевому підсумку дозволить підвищити термін експлуатації деталей в реальних умовах експлуатації у 1,5 - 5 рази.

Індекс рубрикатора НБУВ: К663.65 + О551.060.17

Рубрики:

Антифрикційні покриття металів

Шифр НБУВ: Ж24839 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Исследованы триботехнические и энергетические характеристики трения (коэффициент трения, приведенный линейный износ, объемная температура трения, удельная работа разрушения и теплонагруженность узла) различных плазменных покрытий на металлической (Cu, Fe, Ni, Ni-Ti) и керамической (оксид алюминия) основах с добавками медненного графита. Установлено, что создание новых эффективных антифрикционных износостойких покрытий следует проводить на основе системы МГр (медь-графит), при этом оптимальное содержание графита должно находиться в пределах от 30 до 50 об. .

Запропоновано модель механізму інверсії несприятливих структур композиційного матеріалу триботехнічного призначення й експериментальні дані, що її підтверджують. Показано, що гаряча віброобробка тиском дозволяє значно покращати структуру матеріалу та підвищити його термодинамічну стабільність.

Наведено результати досліджень складу, структури та триботехнічних характеристик біоплівок на конструкційних матеріалах.

Експериментально визначено адгезійну складову коефіцієнта тертя мідно-срібного твердозмащувального покриття. Встановлено, що досліджуване покриття має високі антифрикційні характеристики.