З урахуванням специфіки авіаремонтного виробництва висвітлено питання автоматизації та механізації технологічних процесів ремонту авіаційної техніки, подано відомості про основні елементи і системи автоматичних пристроїв. Основну увагу приділено засобам автоматизації й механізації процесів механічної обробки, промивання і очищення, контролю розмірів і форми деталей, відновленню деталей методами гальванічного осаджування і газотермічного напилювання покриттів.

С учетом специфики авиаремонтного производства освещены вопросы автоматизации и механизации технологических процессов ремонта авиационной техники, даны сведения об основных элементах и системах автоматических устройств. Основное внимание уделено средствам автоматизации и механизации процессов механической обработки, промывания и очищения, контролю размеров и формы деталей, возобновлению деталей методами гальванического осаждения и газотермического напыления покрытий.

Титанові сплави набувають дедалі більшого використання в авіаційній техніці. Заміна традиційних конструкційних сплавів сплавами на основі титану дає значні технічно-економічні переваги. Але, якщо за рівнем питомої міцності та корозійної стійкості титанові сплави задовольняють вимоги конструкційного матеріалу, то використання їх у вузлах тертя без певної зміцнювальної поверхневої обробки або захисних покриттів у більшості випадків є неможливим внаслідок їх низьких антифрикційних властивостей і зносостійкості. Тому проблема забезпечення зносостійкості деталей із титанових сплавів як у процесі виробництва, так і під час ремонту авіаційної техніки, є актуальною і потребує подальшого вирішення.

Досліджено властивості композиційних порошкових сплавів на основі кобальту. Показано вплив пористості на їх зносостійкість та жаростійкість.

Розглянуто завдання підвищення ресурсу робочих лопаток турбін авіаційних двигунів. Проведено випробування деяких композиційних (порошкових і литих) сплавів на основі кобальту за умов високотемпературного фретингу. Пояснено механізм високої зносостійкості малопористих порошкових сплавів з високим умістом наповнювача.

Експериментально досліджено зносостійкість текстурованих лункових поверхонь з дискретно-орієнтованою структурою за умов граничного мащення. На підставі фрактографічних досліджень поверхні тертя і сформованої фізичної моделі встановлено закономірності зношування дискретних поверхонь з лунками.

Виконано термодинамічний аналіз взаємодії композиційних порошкових сплавів системи Co - TiC з повітрям. Встановлено основні закономірності їх окиснення. Показано взаємний вплив умісту хрому і карбіду титану на кількісний склад продуктів окиснення.

Використання дискретних поверхонь є одним з перспективних методів забезпечення високої працездатності деталей і вузлів авіаційної техніки. Принцип створення покриттів дискретної структури дозволяє по-новому підійти до технології відновлення зношених деталей. Досліджено зразки з конструкційної сталі 30ХГСА з дискретно-структурованою лунковою поверхнею на втому і фретинг-утому. Показано, що найкращі характеристики за умов фретинг-утоми має матеріал з лунками, поверхня якого зміцнена за допомогою методу іонно-плазмового термоциклічного азотування.

Наведено результати дослідження зовнішньосилового впливу на процес формування трибологічних структур етапу припрацювання системи БрАЖМц10-3-1,5 - АМГ-10 - 30ХГСА. Показано, що ступінчасте збільшення навантаження та постійна швидкість ковзання активізують процес припрацювання, у цьому випадку зменшується час і знос від припрацювання за рахунок механодеструкції мастила, що супроводжується збагаченням вуглецем поверхонь тертя.

Досліджено вплив оксидних та оксинітридних шарів, сформованих на етапі старіння (<$Eroman T~=~620~symbol Р roman С>, t = 7 год), на фретингостійкість титанового сплаву ВТ22 (Ti - 5Al - 4,75Mo - 4,75V - 1Cr - 1Fe) для оптимізації фазово-структурного стану модифікованого шару. Найвищу фретингостійкість у парі сплав ВТ22 - сплав Д16Т можна забезпечити, поєднуючи оксинітрування з нанесенням шару антифрикційного покриву ВАП-2 (MoS2), що дасть можливість суттєво зменшити адгезійну складову і тужавлення. Для підвищення фретингостійкості гарячевисадних болтів зі сплаву ВТ22, виготовлених за створеною в ІМФ технологією термомеханічного оброблення, запропоновано технологічну схему, де поверхневе модифікування (низькотемпературне оксинітрування) поєднане зі старінням у одному технологічному циклі.

Представлено інноваційний характер розвитку методів створення дискретних поверхонь шляхом деформування, модифікування, нанесення плівок, покриттів, захисних шарів різними методами та їх комбінаціями для покращання триботехнічних властивостей деталей машин і механізмів. Показано проблеми та перспективи розвитку технологій створення дискретних поверхонь.

Виконано дослідження впливу параметрів контактної взаємодії на зносостійкість ряда конструкційних сплавів і газотермічних покриттів при динамічному контактному навантаженні. Показано, що поєднання навантажень від динамічної складової і фретинга в режимі удара з проковзуванням суттєво пришвидчує процес зношування. Розглянуто механізм інтенсифікації зношування в режимі удара з проковзуванням.

Висвітлено загальні питання щодо організації та технологічної підготовки машинобудівних підприємств до випуску продукції. Розглянуто особливості підготовки авіаремонтних підприємств до ремонту авіаційної техніки, методи організації технологічного процесу ремонту. На основі узагальнення вітчизняного та закордонного досвіду проаналізовано перспективні напрями розвитку авіаремонтного виробництва. Розглянуто основні види дефектів, закономірності зношування деталей авіаційних трибосистем, перспективні технологічні методи їх поверхневого зміцнення та відновлення під час ремонту.

Представлено результати досліджень впливу параметрів механічно-сформованих дискретно-лункових поверхонь контакту на фретингостійкість конструкційної сталі 30ХГСА в умовах граничного мащення при різних амплітудно-силових режимах фретингу. Встановлено взаємозв'язок геометричних параметрів дискретно-лункових поверхонь і фретингостійкості при граничному мащенні. Показано, що оптимізація параметрів дискретної поверхні надає можливість суттєво підвищити фретингостійкість конструкційної сталі.

На основі енергетичної моделі трибосистеми та уявлень про структурно-реологічні механізми дисипації енергії і зниження напруженості поверхневих шарів у динамічно-навантаженому фрикційному контакті, сформульовано ряд структурно-реологічних принців забезпечення підвищеної зносостійкості елементів трибосистем за умов їх малих циклічних відносних переміщень. Розглянуто напрями практичної реалізації запропонованих принципів при створенні поверхнево-модифікованих шарів і захисних покриттів.

Розглянуто питання оцінки зносостійкості високотемпературних сплавів, які запропоновано для застосування в гарячій частині турбіни високого тиску газотурбінних двигунів. Сплави систем Co - TiC, Ni - TiC та ЖС32-TiC з різним об'ємним вмістом зміцнюючої карбідної TiC складової виготовлено методом ізостатичного гарячого пресування. Досліджено вплив температури випробувань і пористості сплавів на їх зносостійкість в умовах фретинг-корозії. Аналіз одержаних результатів дослідження зразків на основі кобальту показав, що за загальної тенденції до втрати зносостійкості із підвищенням пористості найбільш значне зниження зносостійкості проявляють зразки із спечених порошкових пресовок з пористістю понад 10 %. Аналіз концентраційних залежностей інтенсивності зношування показує, що найбільша зносостійкість порошкових сплавів досліджуваних систем досягається за вмісту зміцнюючої карбідної TiC складової, в області концентрацій, близькій до 50 об. %.

Розглянуто питання залежності інтенсивності зношування матеріалів пар тертя від схеми і розміру контакту елементів трибопари, а також від амплітудно-навантажувальних параметрів фретингу. Дослідження проведено за схемою контакту "площина-циліндр" та площинного кільцевого контакту суцільного і приривчастого кільця з торцевою поверхнею циліндра, на зразках із титанових сплавів ВТ20, ВТ8, ВТ22 та алюмінієвого сплаву Д16Т. Аналіз результатів порівняльних випробувань за схемою "площина-циліндр" зразків із сплавів ВТ20, ВТ8 і Д16Т показав, що зі збільшенням параметра відносного зміцнення поверхонь, інтенсивність зношування зростає. За допомогою електронно-мікроскопічного та рентгеноспектрального аналізу досліджено механізм формування на поверхні тертя захисних вторинних структур. Критична амплітуда фретингу вище якої інтенсивність зношування різко зростає, буде меншою для такого типу контакту, який забезпечує кращі можливості відведення із зоні тертя продуктів зношування.

Оцінено можливість забезпечення регламентованого рівня поверхневого зміцнення оксидуванням, азотуванням та оксинітруванням з контрольованого газового середовища в температурно-часовому діапазоні старіння титанового сплаву ВТ22 (<$ET~=~600~-~650~symbol Р roman C>, <$Etau~=~2~-~8> h). Установлено ефективність оксинітрування в динамічному вакуумі з натіканням у реакційну камеру активної газової суміші складу 25 % O2 + 75 % N2. Оптимізовано газодинамічні параметри оксинітрування.

З метою створення зносостійкого за високих температур матеріалу досліджено фізико-механічні властивості нового сплаву, одержаного за допомогою методу порошкової металургії, складовими якого є нікелевий жароміцний сплав марки ЖС32-ВИ та 30 - 50 % карбідy титану. Bстановлено, що температура початку плавлення сплаву складає <$E1350~symbol С~10~symbol Р roman C>, зносостійкість за температур до <$E1050~symbol Р roman C> вдвічі перевищує зносостійкість порошкового сплаву на основі нікелю з карбідом титану, а жаростійкість за <$E1100~symbol Р roman C> відповідає рівню сплавів даного призначення. Показано, що одержаний сплав можна наносити на матеріал лопатки за плазмово-порошковим методом і використовувати для захисту від зношування контактуючих поверхонь деталей газотурбінних двигунів.

Виконано дослідження з визначення ефективності підвищення фретингостійкості трибосистем формуванням дискретно-текстурованих маслоємних поверхонь у вигляді регулярно розташованих мікрозаглиблень. Феномонологічно такі поверхні розглядались як дискретно-текстуровані, а мікрозаглиблення - як резервуари, що забезпечують постійну регенерацію граничних мастильних шарів в зоні фрикційного контакту. Формування дискретно-текстуроаних поверхонь у вигляді системи лункових пірамідальних і сферичних мікрозаглиблень з заданими параметрами текстури на робочій поверхні зразків здійснювалось методом ударно-пластичного деформування. Досліджено пари тертя з різним розташуванням матеріалів в парі за твердістю. Пари, у яких дискретно-текстурована поверхня формувалась на зразках з більшою твердістю, ніж твердість контртіла, умовно називали прямими парами. Пари з меншою твердістю дискретно-текстурованої поверхні ніж твердість контртіла називали оберненими. Встановлено, що у разі тертя шліфованих поверхонь за прийнятих умов фретингу мащення не забезпечує суттєвого підвищення фретингостійкості досліджуваних матеріалів як у прямих, так і у обернених парах тертя, що свідчить про недостатньо високу стійкість на таких поверхнях межових мастильних шарів. За таких же умов фретингу і умов мащення стійкість до фретинг-корозійного зношування пар тертя із дискретно-текстурованими поверхнями помітно зросла. Найбільший ефект підвищення зносостійкості досягається у прямих парах при сферичному профілі лунок. У порівнянні з базовим варіантом за абсолютним значенням величини зносу знос зразків із сферичним профілем лунок у прямих парах зменшився більш ніж у 6 разів. Одночасно помітно зменшився також знос контрзразків і сумарний знос пари. Очевидно, що за прийнятих параметрів формування дискретно-текстурованих поверхонь і параметрів фретингу, сферичний профіль забезпечує найбільшу змащувальну ефективність мікрозаглиблень у порівнянні із призматичним профілем. За результатами експерименту проведено статистичний аналіз та побудовано регресивні моделі залежностей величини зносу від технологічних параметрів формування дискретно-текстурованих поверхонь і параметрів фретингу.