Представлены результаты экспериментального определения коэффициента трения и степени износа металлических композиционных материалов с никелевой и медной матрицей, армированных нитридами, в парах трения с разными марками сталей в условиях варьирования нагрузки и скорости скольжения. Показано, что независимо от матрицы композиционные материалы с нитридным армированием обладают высоким коэффициентом трения. При низких значениях скорости скольжения и нагрузки преобладает адгезионный механизм трения, но с увеличением данных параметров повышается доля абразивного механизма трения. Дополнительно проанализированы структуры исследуемых металлических композиционных материалов.
Идентификаторы и классификаторы
- Префикс DOI
- 10.18577/2307-6046-2025-0-2-100-111
В настоящее время особое внимание уделяется разработке новых материалов, которые можно эксплуатировать при экстремально низких или высоких значениях температур, контактных давлений, скоростей скольжения, механических напряжений. Наиболее перспективными являются металлические композиционные материалы (МКМ), армированные нитридными соединениями. Их можно отнести к материалам нового поколения [1], которые составляют основу для создания гражданской и специальной техники, конкурентоспособной на мировом рынке [2].
Список литературы
1. Бурковская Н.П., Севостьянов Н.В. Металлокерамические композиционные материалы для подшипников скольжения (обзор) // Труды ВИАМ. 2023. № 3 (121). Ст. 08. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 26.08.2024). DOI: 10.18577/2307-6046-2023-0-3-84-94 EDN: MEZLDD
2. Каблов Е.Н. Материалы нового поколения и цифровые технологии их переработки // Вестник РАН. 2020. Т. 90. № 4. С. 331-334.
3. Нитриды: методические указания для студентов механических специальностей / Сост.: А.Е. Иванцов, Г.А. Рожкова. Казань: КГТУ, 2006. 20 с.
4. Манегин Ю.В., Гуляев И.А., Колесникова О.Ю., Омельченко А.В. Порошковые стали и сплавы с нитридным упрочнением // Технология металлов. 2002. № 12. С. 5-12.
5. Кардонина Н.И., Колпакова А.С. Исследование фазового и структурного состава высокоазотистых порошков на основе железа // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2000. № 2. С. 15-18.
6. Комарова А.И., Витязь П.А., Комарова В.И. Повышение трибомеханических свойств МДО-покрытий путем их модифицирования нитридом титана // Сб. науч. тр. VIII Междунар. науч.-техн. конф. “Наукоемкие технологии на современном этапе развития машиностроения”. М., 2016. С. 89-92.
7. Харина Г.В., Анахов С.В. Химические свойства конструкционных металлов и сплавов: учеб. пособие. Екатеринбург: РГППУ, 2019. 152 с. EDN: ZCXTYT
8. Михайленко Я.И. Курс общей и неорганической химии. М.: Высшая школа, 1966. 664 с.
9. Артемьев А.А. Формирование структуры абразивостойких сплавов под влиянием ультрадисперсных частиц нитрида титана // Сб. тр. XIV Российской ежегодной конф. молодых научных сотрудников и аспирантов “Физико-химия и технология неорганических материалов”. М.: ИМЕТ РАН, 2017. С. 7-9. EDN: RRIJHF
10. Севостьянов Н.В., Бурковская Н.П. Современные аспекты развития триботехнического материаловедения тяжелонагруженных узлов сухого трения (обзор) // Труды ВИАМ. 2022. № 10 (116). Ст. 07. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 16.08.2024). DOI: 10.18577/2307-6046-2022-0-10-76-89 EDN: COSOSH
11. Бурковская Н.П., Севостьянов Н.В., Болсуновская Т.А., Ефимочкин И.Ю. Совершенствование материалов для подшипников скольжения двигателей внутреннего сгорания (обзор) // Труды ВИАМ. 2020. № 1 (85). Ст. 08. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 16.08.2024). DOI: 10.18577/2307-6046-2020-0-1-78-91 EDN: BVRMFV
12. Евгенов А.Г., Шуртаков С.В., Чуманов И.Р., Лещев Н.Е. Новый износостойкий сплав на кобальтовой основе: влияние кремния и углерода на структуру и триботехнические характеристики. Часть 1 // Авиационные материалы и технологии. 2021. № 4 (65). Ст. 07. URL: http://www.journal.viam.ru (дата обращения: 16.08.2024). DOI: 10.18577/2713-0193-2021-0-4-59-69 EDN: XDCVAD
13. Старунов А.В., Астахова М.Н., Балакай В.И. Новый композиционный материал на основе сплава никель-кобальт, содержащий в качестве легирующего компонента оксид кремния // Сб. науч. тр. XII Междунар. науч.-практ. конф. “Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации”: в 4 т. Курск, 2015. Т. 4. С. 88-90. EDN: TRQTFX
14. Каблов Е.Н., Кулагина Г.С., Железина Г.Ф., Лонский С.Л., Куршев Е.В. Исследование микроструктуры однонаправленного органопластика на основе арамидных волокон Русар-НТ и эпоксидно-полисульфонового связующего // Авиационные материалы и технологии. 2020. № 4 (61). С. 19-26. DOI: 10.18577/2071-9140-2020-0-4-19-26 EDN: IKDJBK
15. Смирнов В.М., Шалунов Е.П. Свойства и структура композиционных металломатричных материалов на основе порошковой меди, получаемых реакционным механическим легированием // Сб. мат. VII Междунар. конф. “Деформация и разрушение материалов и наноматериалов”. М.: ИМЕТ РАН, 2017. С. 437-439. EDN: YSDYOZ
16. Ловшенко Ф.Г., Ловшенко Г.Ф., Федосенко А.С. Закономерности формирования структуры и фазового состава механически легированных композиционных порошковых материалов для газотермических способов напыления // Вестник Белорусско-Российского университета. 2016. № 1 (50). С. 36-47.
17. Черниговская М.А., Позднякова В.Г. О способе определения структуры полимерных композиционных материалов // Современные технологии и научно-технический прогресс. 2022. № 9. С. 77-78. EDN: CFQSNT
18. Куксенова Л.И., Лаптева В.Г., Колмаков А.Г., Рыбакова Л.М. Методы испытания на трение и износ. М.: Интермет Инжиниринг, 2001. 152 с.
19. Бакли Д. Поверхностные явления при адгезии и фрикционном взаимодействии. М.: Машиностроение, 1986. 359 с.
20. Крагельский И.В., Добычин М.Н., Комбалов В.С. Основы расчетов на трение и износ. М.: Машиностроение, 1987. 526 с.
21. Литвинов В.Н., Михин Н.М., Мышкин Н.К. Физико-химическая механика избирательного переноса при трении. М.: Наука, 1979. 187 с.
22. Белый А.В. Структура и методы формирования износостойких поверхностных слоев. М.: Машиностроение, 1991. 208 с.
23. Рыбакова Л.М., Куксенова Л.И. Структура и износостойкость металла. М.: Машиностроение, 1982. 216 с. EDN: WWFGEF
24. Кислый П.С., Боднарук Н.И., Боровикова М.С. и др. Керметы. Киев: Наукова думка, 1985. 272 с.
25. Кудря А.В., Соколовская Э.А., Пережогин В.Ю., Ха Н.Н. Некоторые практические соображения, связанные с компьютерными процедурами обработки изображений в материаловедении // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. 2019. № 4 (50). С. 35-44.
Выпуск
Другие статьи выпуска
Для предотвращения механических повреждений экранов индикаторных приборов наиболее целесообразно применять защитные стекла на полимерной основе, которые можно интегрировать в готовую конструкцию. Для улучшения качества отображения информации необходимо снизить интенсивность бликов и обеспечить максимальное светопропускание данных изделий, этого можно достичь путем нанесения оптических покрытий. Представлены результаты исследований, направленных на получение четырехслойного антибликового покрытия из оксидов титана и кремния на полимерной пленке с клеевым слоем и без него, изучены их характеристики.
Рассмотрены основные методы и материалы для нанесения керамических слоев теплозащитных покрытий. Представлены основные способы изготовления материалов для различных методов нанесения керамических слоев теплозащитных покрытий (электронно-лучевой, магнетронное распыление и атмосферно-плазменное напыление). Показаны способы увеличения сферичности и прочности частиц порошковых материалов, что повышает стабильность и воспроизводимость процесса плазменного напыления.
Исследованы спеченные материалы следующего состава (NdwPrpDyzCex)–(Fe1‒yCoy)–B (w ≤ 0,44; x ≤ 0,13; p ≤ 0,45; z ≤ 0,41; y ≤ 0,26). Приведены гистерезисные кривые размагничивания по индукции и по намагниченности. Установлено, что примесь неодима и церия в исследованных количествах не оказывает отрицательного влияния на магнитные характеристики спеченных материалов. Таким образом, годные спеченные материалы из неочищенных редкоземельных металлов изготавливать можно, хотя величина температурного коэффициента индукции материалов такого состава недостаточна для применения в навигационных приборах.
Представлены результаты анализа образцов термопластичного полиуретана в среде авиационного керосина ТС-1 в различных условиях. Результаты анализа образцов методом гель-проникающей хроматографии позволяют предположить присутствие в образце компонентов с непрореагировавшими функциональными группами, позволяющими нивелировать воздействие разрушающих факторов в мягких условиях. Исследование комплексного влияния более жестких факторов с привлечением дополнительных методов анализа позволило более подробно оценить механизм разрушения материала и различные характеристики зон его разложения.
Представлен обзор научно-технической литературы, посвященной исследованию закалочной чувствительности деформируемых термически упрочняемых алюминиевых сплавов системы Al–Mg–Si (серия 6ХХХ). Проведен анализ современного состояния и последних достижений в данной области исследований. Рассмотрены факторы, влияющие на закалочную чувствительность данных сплавов. Изложены некоторые аспекты влияния пониженной скорости закалки на процесс старения и свойства материала. Выявлено, что важной тенденцией при изучении фазовых превращений сплавов серии 6ХХХ является применение дифференциальной сканирующей калориметрии и математического моделирования.
В настоящее время задача увеличения объемов применения литейных магниевых сплавов в перспективных изделиях авиакосмической и военной техники является актуальной. К механическим, коррозионным и технологическим характеристикам, а также условиям эксплуатации деталей из магниевых сплавов предъявляют высокие требования. Основной задачей технологов, разрабатывающих материалы и технологии производства сплавов системы Mg–Al–Zn–Mn, является получение сплавов с равноосной тонкодисперсной структурой, обеспечивающей высокий уровень свойств отливок и деталей.
Исследованы структура, твердость и триботехнические характеристики электроискрового покрытия на основе высокоазотистой конструкционной стали системы легирования Fe–C–Cr–Mn–Mo–Ni–V. Установлено, что предельная толщина покрытия на основе стали составляет 34,5 мкм. При этом в процессе нанесения снижается концентрация азота в самом покрытии. Наилучшей износостойкостью обладают образцы с однослойным покрытием толщиной 18 мкм. Нанесение покрытия способствует увеличению износостойкости стали 30ХГСН2А более чем в 3 раза.
Издательство
- Издательство
- ВИАМ
- Регион
- Россия, Москва
- Почтовый адрес
- ул. Героев Панфиловцев, 20, корп. 1, стр. 4, Россия
- Юр. адрес
- 105005, г Москва, Басманный р-н, ул Радио, д 17
- ФИО
- Яковлев Сергей Викторович (ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР)
- E-mail адрес
- admin@viam.ru
- Контактный телефон
- +7 (749) 9261867