СРАВНЕНИЕ ТРИБОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ И СПЛАВОВ ТРИБОТЕХНИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ

ZITZVM

Аннотация

В современном мире наблюдается тенденция развития машиностроения, энергетики, аэрокосмической и автомобильной промышленности, где особое значение приобретает повышение износостойкости, снижение коэффициента трения и увеличение срока службы рабочих узлов и деталей. Технологический прогресс предъявляет все более жесткие требования к материалам, эксплуатируемым в условиях интенсивных механических нагрузок, высоких скоростей и температур. В этом формате использование композиционных материалов, армированных керамическими частицами, становится актуальным благодаря их высокой износостойкости, легкости и возможности формирования необходимых свойств, согласно предъявляемым требованиям. Тем не менее, традиционные сплавы антифрикционного назначения продолжают широко применяться. Именно поэтому, для исследования перспективности использования композиционных материалов в узлах трибосопряжений, в первую очередь, необходимо провести сравнение с традиционными сплавами, используемыми в узлах трения, такими как, например, бронзы, баббиты, латуни, а также алюминиевые сплавы антифрикционного назначения. В данной научно-исследовательской работе проводится сравнение композиционных материалов АМг2-10%TiC, АМг6-10%TiC, АМ4,5Кд-10%TiC и АК10-М2Н-10%TiC, полученных методом самораспространяющегося синтеза в расплаве, с традиционно применяемыми антифрикционными сплавами БрОЦС 5-5-5, БрАЖ 7-4 (бронзы), Б83 (баббит), АО3-7, АО9-2, АО20-1 (алюминиевые сплавы антифрикционного назначения). После проведения испытаний по определению износостойкости по схеме «кольцо-плоскость» было выявлено, что наименьшая скорость износа на традиционных сплавах наблюдается на образце с БрАЖ 7-4 и составляет 2 мкм/час (коэффициент трения 0,3, температура саморазогрева 70°С). В тоже время скорость износа всех композиционных материалов не превышает 6,4 мкм/час, а наименьшее значение наблюдается на КМ состава АК10М2Н-10%TiC и составляет 0,5 мкм/час (коэффициент трения 0,09; температура саморазогрева 60°С). Таким образом, применение композиционного материала АК10М2Н-10%TiC взамен бронзы БрАЖ 7-4 позволит снизить скорость износа не менее, чем в 4 раза, а коэффициент трения не менее, чем в 2 раза.