автореферат диссертации по металлургии, 05.16.09, диссертация на тему:Повышение физико-механических свойств титановых сплавов путем модифицирования поверхности и формирования композитного металл-полимерного слоя ультразвуковой обработкой

На правах рукописи

Борозна Вячеслав Юрьевич

ПОВЫШЕНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ ПУТЕМ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ И ФОРМИРОВАНИЯ КОМПОЗИТНОГО МЕТАЛЛ-ПОЛИМЕРНОГО СЛОЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКОЙ

Специальность 05.16.09 Материаловедение (машиностроение)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

005015063

Томск-20 И

005015063

Работа выполнена в Юргинском технологическом институте (филиале) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет» г. Юрга

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Клименов Василий Александрович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, старший научный сотрудник Полетика Ирина Михайловна

доктор технических наук, профессор. Волокитин Геннадий Георгиевич

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего профессионального образования «Новосибирский государственный технический университет»

Защита диссертации состоится «9» декабря 2011 г. в М00 часов на заседании диссертационного совета Д 003.038.02 при Учреждении Российской академии наук Институте физики прочности и материаловедения Сибирского отделения РАН по адресу: 634021, Томск, пр. Академический, 2/4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИФПМ СО РАН.

Автореферат разослан « .9 » 201

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор физико-математических наук, профессор

В.И. Данилов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Титан и сплавы на его основе являются одним из наиболее распространенных конструкционных материалов в машиностроении, авиастроении, а также в производстве изделий медицинской техники и, в частности, биоимплантантов, работающих в живом организме. Это обусловлено важнейшими отличительными свойствами титана, такими, как сравнительно низкий модуль упругости, высокая удельная прочность и биосовместимость с живой тканью. Однако требования к современной технике и медицине диктуют необходимость создания конструкционных материалов нового поколения, обладающих повышенными механическими, усталостными и другими функциональными характеристиками. В связи с этим в последнее время стремительное развитие получили методы и технологии создания объемных субмикро - и нанокристаллических материалов, которые по своим эксплуатационным свойствам превосходят крупнозернистые аналоги. В то же время существующие методы объемного наноструктурирования накладывают ограничения на форму и размеры получаемых полуфабрикатов. Кроме того, для получения из них готовых деталей требуется значительная механическая обработка, сопровождающаяся возникновением в зоне резания высоких температур, способствующих процессам рекристаллизации. , •

Поскольку процесс износа и последующего разрушения многих деталей машин начинается с поверхности, то придание именно поверхностному слою высоких эксплуатационных свойств для увеличения ресурса работы деталей является, необходимым и часто достаточным условием. Одним из перспективных методов повышения эксплуатационных свойств материалов, в том числе и при нанесении полимерных антифрикционных покрытий, является ультразвуковая поверхностная обработка. Однако систематических исследований в области получения нанострук-турного состояния в поверхностном слое в результате ультразвуковой обработки на сегодняшний день не проводилось. Также слабо изученными остаются вопросы повышения износостойкости путем комбинированной обработки, совмещающей ультразвуковое воздействие на поверхность с одновременным нанесением антифрикционных полимерных покрытий.

Последнее обусловливает актуальность данной работы, заключающейся в исследовании возможности создания в титановых сплавах модифицированных поверхностных слоев вплоть до наноструктурного состояния, в том числе с одновременным нанесением антифрикционных полимерных покрытий посредством ультразвуковой финишной обработки.

Целью работы является повышение физико-механических свойств титановых сплавов ВТ1-0 и ВТ6 путем модифицирования поверхности и формирования композиции «металл-полимер» ультразвуковой обработкой и комплексное исследование микроструктуры и механических свойств модифицированных поверхностных слоев.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи.

1. Установить зависимость микротвердости титановых сплавов ВТ1-0 и ВТ6 после ультразвуковой обработки от исходной шероховатости поверхности как фак-

тора, влияющего на величину деформации поверхностного слоя при ультразвуковой обработке.

2. За счет целенаправленного увеличения предварительной шероховатости поверхности исследовать возможность достижения наноструктурного состояния поверхностного слоя титановых сплавов ВТ1-0 и ВТ6 после ультразвуковой обработки.

3. Исследовать возможность формирования композиции «металл-полимер» на поверхности титановых сплавов ВТ1-0 и ВТ6 посредством ультразвукового воздействия на поверхность через слой полимерного порошка.

4. Исследовать влияние композитного металл-полимерного слоя, формируемого с использованием ультразвукового воздействия на износостойкость титановых сплавов ВТ1-0 и ВТ6.

Научная новизна работы.

1. Установлено, что структура поверхностного слоя титановых сплавов ВТ1-0 и ВТ6, формирующегося в результате ультразвуковой обработки, зависит от исходной шероховатости поверхности, как фактора влияющего на величину деформации.

2. Получена зависимость микротвердости титановых сплавов после ультразвуковой обработки от исходной шероховатости поверхности. Показано, что с увеличением исходной шероховатости поверхности повышается микротвердость после ультразвуковой обработки.

3. На примере титановых сплавов ВТ1-0 и ВТ6 показана возможность формирования в поверхностном слое наноструктурного состояния со средним размером элементов структуры соответственно 100 нм и 50 нм.

4. Показана возможность формирования композитного металл-полимерного слоя на поверхности титановых сплавов путем воздействия ультразвука на его поверхность через слой полимерного порошка.

Практическая ценность работы.

Разработанные рекомендации по повышению эффективности ультразвуковой обработки титановых сплавов на основе подбора предварительной шероховатости поверхности позволяют формировать в поверхностном слое субмикро- и наност-руктурное состояние.

Разработанный метод получения композитного металл-полимерного слоя с использованием ультразвукового воздействия позволяет повысить износостойкость титановых сплавов ВТ1-0 и ВТ6.

Положения, выносимые на защиту:

1. Зависимость микротвердости титановых сплавов ВТ1-0 и ВТ6 после ультразвуковой финишной обработки от предварительной шероховатости поверхности.

2. Увеличение предварительной шероховатости поверхности до 80 мкм, приводящее к достижению наноструктурного состояния поверхностного слоя при ультразвуковой обработке.

3. Способ формирования композитного металл-полимерного слоя с использованием механического воздействия с ультразвуковой частотой.

4. Результаты исследования влияния композитного металл-полимерного слоя, полученного с использованием ультразвукового воздействия на износостойкость титановых образцов.

5. Практические рекомендации по использованию композитного металл-полимерного слоя, полученного с использованием ультразвукового воздействия, для повышения износостойкости деталей из титановых сплавов.

Достоверность результатов диссертационной работы подтверждается воспроизводимостью экспериментальных исследований, их сходимостью с аналогичными данными других авторов и апробацией полученных результатов.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на: трех Международных научно-практических конференциях студентов, аспирантов, и молодых ученых «Современные техника и технологии» - г. Томск (2008, 2009, 2010 гг.); на двух Международных научно-технических конференциях «Новые материалы, неразрушающий контроль и наукоемкие технологии в машиностроении» - г. Тюмень (2008, 2009 гг.); на двух научно-практических конференциях с международным участием «Инновационные технологии и экономика в машиностроении» - г. Томск (2009 г.); на Международной конференции по металлургии и материалам «Metal 2009» - г. Прага, Чешская республика (2009 г.); на X Китайско-Российском симпозиуме по передовым материалам и технологиям - г. Цзясин, Китай (2009 г.); в работе школы-семинара для магистров, аспирантов и молодых ученых, посвященной памяти профессора Хорста Герольда «Новые технологии, материалы и инновации в производстве» - г. Томск (2009 г.); на двух Международных научно-практических конференциях с элементами научной школы для молодых ученых «Инновационные технологии и экономика в машиностроении» - г. Томск (2010,2011 гг.).

Исследования и апробация основных результатов проводились при содействии гранта РФФИ № 06-08-01220-а (2006-2009 гг.); РФФИ № 09-08-09209-моб_з (2009 г.); программы «УМНИК», проводимой Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (2008-2010 гг.); проекта АВЦП № 3.659.2011 (2011 г.).

Публикации. По содержанию работы и результатам исследований опубликовано 15 печатных работ в сборниках трудов российских и зарубежных конференций, в том числе четыре статьи в изданиях, входящих в перечень ВАК. Получен 1 патент РФ на изобретение.

Личный вклад автора состоит в постановке цели и формулировке задач совместно с научным руководителем, проведении экспериментальных и теоретических исследований, в обработке полученных результатов, формулировке выводов и положений, выносимых на защиту, подготовке публикаций.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, четырех разделов, общих выводов, списка литературы из 147 наименований и приложения. Всего 134 страницы машинописного текста, включая 48 рисунков и 14 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы работы, сформулирована цель исследования, изложены основные положения, выносимые на защиту, обоснованы научная новизна и практическая ценность работы, описана структура диссертации.

В первом разделе проведен аналитический обзор основных методов объемного наноструктурирования конструкционных материалов, а также рассмотрены основные физико-механические свойства наноструктурных титановых сплавов. Результаты исследований в области получения объемных нанокристаллических и субмикрокристаллических материалов, в том числе и комбинированными методами обработки, приведены в работах таких российских ученых, как Р.З. Валиев, Г.А. Салищев, Ю.П. Шаркеев, Ю.Р. Колобов и др. Проведен обзор методов поверхностного модифицирования конструкционных материалов, а также существующих методов нанесения полимерных покрытий на поверхность металлических материалов.

Эффективность использования ультразвуковой обработки конструкционных материалов была показана в работах О.В. Абрамова, A.B. Кулемина, И.И. Муханова, Н.П. Коломееца, Ю.В. Холопова, в частности при обработке титановых сплавов, в работах академика РАН В.Е. Панина, A.B. Панина, C.B. Панина и В.А. Клименова.

Анализ литературных данных определил сформулированные во введении цель и задачи исследования.

Во втором разделе приведены характеристики объектов исследования и методов исследования структуры и физико-механических свойств модифицированных поверхностей. В качестве обрабатываемого материала был выбран титан двух марок: технически чистый титан ВТ1-0 и титановый сплав ВТ6. В качестве материала для нанесения полимерного покрытия использовали порошок фторопласта под торговой маркой «Флуралит» с размером частиц от 0,2 до 5 мкм. Основные преимущества продукта: отсутствие на концах молекул кислотных остатков и любых других функциональных включений и высокая степень аморфности, до 85%. Указанные особенности порошка определяют его основное преимущество - возможность использования при производстве тонкодисперсных материалов и пленкообразующих покрытий с заданными свойствами.

Для исследования морфологии и шероховатости поверхности образцов до и после ультразвуковой обработки использовался профилометрический комплекс «MICRO MEASURE 3D station» и бесконтактный оптический профилометр NewView 7300. Оценку микротвердости модифицированных поверхностей образцов проводили на приборе ПМТ-3. Металлографическое исследование структуры модифицированных поверхностей титановых образцов выполнялось на электронном инвертированном универсальном металлографическом микроскопе Axiovert 200 МАТ / M MAT (Carl Zeiss). Электронно-микроскопические исследования структуры титановых сплавов проводили на электронном микроскопе JEM-2000FX в Главном научно-исследовательском институте цветных металлов, г. Пекин, Китай. Исследование образцов на износостойкость выполнялось в центре исследования свойств материалов Научно-исследовательского института ядерной физики при ТПУ на комплексе PC-Controlled High Temperature Tribometer THT-S-AX0000 в режиме трения без смазочного материала по схеме «шарик-индентор - вращающийся диск».

В третьем разделе представлены результаты исследований влияния предварительной шероховатости поверхности на процесс поверхностного упрочнения при ультразвуковой обработке. Для этого посредством токарной обработки подготавливались образцы с различной шероховатостью поверхности. Варьируемыми пара-

метрами при токарной обработке были продольная подача суппорта Б, задающая расстояние между отдельными гребнями формирующегося микрорельефа поверхности, и угол при вершине резца, формирующий высоту и наклон боковых поверхностей гребней. Последующую ультразвуковую поверхностную обработку полученных образцов проводили посредством ультразвукового технологического комплекта УЗТК-02. Все образцы обрабатывали с одинаковыми режимами для исключения влияния режимов самой ультразвуковой обработки на структуру и физико-механические свойства формирующегося поверхностного упрочненного слоя. В таблице 1 приведены данные по режимам обработки образцов (V - скорость обработки; Б - подача инструмента; 8 - угол при вершине резца; Яг - шероховатость поверхности после обработки; - мощность). Максимальный эффект упрочнения поверхностного слоя при ультразвуковой обработке достигался за счет увеличения шероховатости поверхности как фактора, влияющего на степень его пластической деформации.

Таблица 1

Режимы обработки образцов

Марка ти- № п.п Механическая обработка Ультразвуковая обработка

танового образца V, 8, Иг, V, Б, \У, Кг,

сплава м/мин мм/об град мкм м/мин мм/об Вт мкм

1 од 45 4 3,2

2 0,1 60 32 2,5

ВТ1-0 3 55 0,1 90 40 20 0,04 200 6,3

4 0,2 45 100 40

5 0,2 60 50 6,3

6 0,2 90 100 40

1 0,1 45 20 1,25

2 0,1 60 80 12,5

ВТ6 3 55 0,1 90 10 20 0,04 200 2

4 0,2 45 32 4

5 0,2 60 63 10

6 0,2 90 16 3,2

Анализ профилограмм поверхностей образцов титановых сплавов показал, что в результате механической обработки образуется регулярный микрорельеф поверхности с величиной шероховатости Яг от 5 до 100 мкм, состоящий из последовательно расположенных гребней и впадин определенной высоты с постоянным шагом. После обработки ультразвуковым инструментом поверхность всех образцов представляет собой однородный выглаженный микрорельеф с величиной шероховатости Яг = 3,2 - 40 мкм (табл. 1) в зависимости от режимов обработки.

Результаты измерения микротвердости образцов титанового сплава ВТ1-0 после ультразвуковой обработки показали значительный разброс ее средней величины в интервале от 3200 до 4000 МПа в зависимости от исходной шероховатости. При этом среднее значение микротвердости образцов до ультразвуковой обработки составляло 2400 МПа. Аналогичная картина наблюдалась и для титанового сплава ВТ6. Разброс средних значений микротвердости находился в интервале от 4200 до

Таблица 1. Физико-химические показатели зерновых культур

Наименова ние показателе й,% Пивоваренн ый ячмень Зубовидн ая кукуруза «ЬУЫ 25» Вьетнаме кий рис «А1-32» Астраханс кий рис «Кубань»

Влажность 13,5 12,7 13,2 13,5

Крахмал 58,7 62,5 65,4 67,2

Белок 10.5 10,3 8,2 8,1

Жир 2,2 4,75 0,3 0,4

Клетчатка 9,5 3,4 9,0 7,8

Мин. вещества 2,5 1,6 5,2 4,1

Аминокислотный состав зерна злаковых культур не одинаков, что отражает их сортовые особенности и условия выращивания. Результаты исследования аминокислотного состава зерна исследуемых культур представлены на рис. 1.

2ССС "з......-......................-.................................-...... -....................................—............................... ............-.........................................~ "

Аожатн Гзастгыи и Пропив Васин Мегеоккк Ф*нилакзннк Цкстин

И . ., . Г1 ЗЯчы^кт Наименование Амняокис.тот

Рис. 1. Содержание аминокислот в зерновых культурах.

Рисунок 1 показывает, что белки кукурузы и риса отличаются высоким содержанием аспарагиновой и глютаминовой кислоты, несущих отрицательный заряд. Такой же заряд имеют полифенолы. Следовательно, белки риса и кукурузы не склоны соединяться с полифенолами и образовывать белково-дубильные комплексы, что положительно отражается на физико-химической стойкости пива.

Для изучения возможности использовать данные зерновые культуры для получения солода были исследованы некоторые солодовенные показатели. Результаты исследования приведены в табл.2.

Таблица 2. Солодовенные показатели зерновых культур

Наименование показателей Пивоваре нный ячмень (ГОСТ 5060-86) Зубовид ная кукуруз а «ЬУЫ 25» Вьетнам ский рис «А1-32» Астрахан ский рис «Кубань»

Масса 1000 зерен, г 44-47 240-260 22-25 34-37

Натура, г/дм 630-680 650-720 670-750 640-710

Пленчатость, % 8,5-10 3,5-5,2 7,5-9,2 7,2-9,5

Урожайность, т/га 18-23 15-20 30-35 30-35

Экстрактивность, % 76,5-80,5 78,5-82 79,283,0 79,5-82

Энергия прорастания,% 94-96 92-95 93-96 93-95

Способность прорастания,% 94-97 94-96 95-97 95-97

Сравнивая эти показатели с ГОСТ 5060 на пивоваренный ячмень, следует отметить, что все образцы кукурузы и риса зерен отвечают его требованиям, и данные виды зерна можно использовать для получения солода с хорошими качественными показателями.

2.2.1.2 Исследование и подбор оптимальных условий для солодоращения кукурузы и риса

Для выяснения влияния температуры и продолжительности замачивания на скорость поглощения воды зерном были взяты кукурузные и рисовые зерна с прорастаемостью более 95%. Замачивание при разных температурах проводили воздушно-водяным способом, т. е 2 часа без воды и 2 часа в воде.

Результаты исследования показали, что зубовидная кукуруза за одно и то же время поглощает воды на 10-15% больше, чем рис. А рисовый сорт «Кубань» за одно и то же время поглощает воды на 23% больше, чем вьетнамский сорт «А1-32». Эта разница особенно заметна при низких температурах замачивания (15 - 20°С), с повышением температуры замачивания она уменьшается.

Степень замачивания зерна оказывает огромное влияние на растворение солода и образование ферментов в процессе проращивания. Влияние степени замочки на качество готового солода характеризуются данными, приведенными в таблице 3 и 4.

На механически подготовленную поверхность образцов наносили полимерный порошок путем погружения детали в емкость с порошком насыпной плотности. Закрепление частиц полимерного порошка на поверхности образцов происходило преимущественно во впадинах гребней шероховатости. Ультразвуковая обработка поверхности образцов с нанесенным на нее порошком полимера осуществлялась по схеме, описанной в третьем разделе. В результате высокочастотного, высокоэнергетического деформирования гребней и консолидации порошка формировался поверхностный слой, представляющий собой композицию «металл-полимер», состояние которого, при прочих равных условиях, существенно зависит от исходной шероховатости (табл. 2).

Таблица 2

Качество поверхности образцов

Шероховатость поверхности перед ультразвуковой обработкой, мкм Характеристики поверхности после ультразвуковой обработки с фторопластом

Rz, мкм Ну,, МПа Характеристика поверхности

Rz< 20 ВТ1-0 2,5 330Ш00 Полное отсутствие композита

ВТ6 3,2 4500±150

Rz = 20 -40 ВТ1-0 3,2 3700£250 Отдельные области с композитным слоем

BT6 6,3 4600±300

Rz=40 - 80 BT1-0 5 2580±100 Равномерно сформированная композиция

BT6 10 4300±150

Л->80 BT1-0 25 - Поверхность имеет несплошности, большое количество пиков шероховатости. Частичное формирование композиции, преимущественно во впадинах шероховатости

BT6 35 -

Как видно из табл. 2, при низкой исходной шероховатости, недостаточной для закрепления на поверхности порошка фторопласта (Rz<20mkm), на поверхности полностью отсутствует композитный слой, при этом значение шероховатости уменьшается в 6-8 раз, а значения микротвердости для сплавов ВТ1-0 и ВТ-6 соответственно увеличиваются на 900 и 500 МПа, что составляет увеличение на 30% и 20%. Высокие значения прироста микротвердости обусловлены значительным измельчением микроструктуры при ультразвуковом воздействии.

При обработке ультразвуковым инструментом титановых образцов с шероховатостью исходной поверхности Rz = 20-40 мкм шероховатость уменьшается до значения Rz = 3,2-6,3 мкм, а значения микротвердости для сплавов ВТ 1-0 и ВТ-6 увеличиваются соответственно на 1300 и 600 МПа. При этом на поверхности присутствуют островки композитного покрытия, что обусловливает увеличение разброса значений микротвердости.

После обработки ультразвуковым инструментом титановых образцов с шероховатостью исходной поверхности Rz = 40-80 мкм шероховатость уменьшается до значения Rz = 5-10 мкм, что соответствует 6 классу чистоты. При

этом на поверхности происходит равномерное формирование композитного металл-полимерного слоя.

Увеличение исходной шероховатости поверхности до Яг > 80 мкм не позволяет достичь эффекта её выглаживания и приводит к появлению на поверхности несплошностей в виде отслоившихся частиц металла, чередующихся с областями частичного закрепления полимера.

Поверхность полимеров является гидрофильной и, следовательно, должна иметь большие краевые углы смачивания по сравнению с металлическими поверхностями. Исследование краевого угла смачивания полученных композиций «металл-полимер» осуществляли с помощью горизонтального микроскопа, снабженного гониометром. Для измерений использовали воду (бидистиллят). Точность измерения составляла ±1°. Измерение краевого угла смачивания показало, что на поверхности образцов, обработанных ультразвуком с нанесенным полимером и без него, наблюдается ухудшение смачиваемости поверхности, то есть увеличение краевого угла. Так, если шлифованная поверхность характеризуется средней величиной краевого угла смачивания 9=45°, то для поверхностей, обработанных с нанесением полимера на поверхность и без нега, угол 0 составляет 90° и 70°, соответственно. Разброс среднего угла смачивания поверхностей составил ± 2°, что сопоставимо с погрешностью самого измерения. Это означает, что происходит полное закрытие исходной поверхности слоем нанесенного полимера либо площадь незакрытой поверхности существенно меньше капли бидистиллята.

Для исследования контраста инфракрасного (ИК) излучения образцов с композитным металл-полимерным слоем в диапазоне 7-13 мкм с целью идентификации наличия и состояния фторопласта были подготовлены образцы титановых сплавов марки ВТ1-0 и ВТ6, имеющие форму Локальный цилиндров диаметром 40 мм и высотой 10

коэффициент , г

»■ мм: обработанные ультразвуком с

<шшг я излучения г _

поверхности нанесенным полимером и без. Полученные

образцы размещались на подогреваемой алюминиевой плите и после достижения стационарного режима визировались с помощью ИК тепловизора ТЬегша САМ Р65. На поверхности образцов размещали отрезки ПВХ ленты, которая служила эталоном коэффициента излучения полимерного материала, относительно которого определяли коэффициенты излучения в различных участках образцов. Результат исследования полученных термограмм (рис. 6) показал, что ИК излучение поверхностей образцов с композитным металл-полимерным слоем и без него имеют отчетливый контраст, разница между коэффициентами излучения (Ки) составляет порядка 0,20. Коэффициент излучения образцов с композитным металл-полимерным слоем больше, чем у образцов без полимера, и увеличивается в

ПВХ лента с коэффициентом излучения 0,96

Рис. 6 Термограммы образцов: титановый сплав ВТ 1-0 с металл-полимерным слоем (а); титановый сплав ВТ1-0 без покрытия (б); титановый сплав ВТ6 с металл-полимерным слоем (в); титановый сплав ВТ 1-0 без покрытия (г).

местах, где толщина слоя больше, приближаясь к Ки эталонного материала - ПВХ ленты. На поверхности титановых образцов марки ВТ1-0 с композитным металл-полимерным слоем наблюдается незначительный контраст порядка 0,10, что может быть связано с неравномерной толщиной полученного слоя.

Для исследования влияния металл-полимерного слоя на коэффициент трения поверхности и износостойкость образцов было подготовлено три группы образцов: образцы с композитным металл-полимерным слоем; образцы, полученные ультразвуковой обработкой, и шлифованные образцы. Причем шероховатость поверхности исследуемых образцов была одного класса чистоты, чтобы избежать влияния шероховатости на коэффициент трения. Процесс изнашивания образцов производили без смазки и удаления продуктов износа из области трения. Износ оценивали по коэффициенту трения поверхности и площади поперечного сечения трека после износа. Площадь поперечного сечения определяли по трем наиболее | износившимся участкам. Характер изнашивания поверхности представлен в виде графика зависимости коэффициента трения ц от длины пробега индентора (рис. 7).

а) б)

Рис. 7 Зависимости коэффициента трения ц образцов от продолжительности триботехнических испытаний: титановый сплав ВТ1-0 (а); титановый сплав ВТ6 (б).

На начальных стадиях испытаний образец из титанового сплава ВТ1-0 с композитным металл-полимерным слоем имеет весьма низкую интенсивность изнашивания, что характеризуется пониженным коэффициентом трения (ц ~ 0,1... 0,2). Коэффициенты трения поверхностей образцов, обработанных ультразвуковым воздействием без нанесения порошка фторопласта и шлифованием, заметно больше и на начальных стадиях составляют ц ~ 0,35 и ~ 0,45 соответственно. По мере увеличения пути износа и истирания модифицированных слоя коэффициенты трения всех поверхностей возрастают до значений, отвечающих исходному состоянию материала. Аналогичная картина наблюдается и при исследовании титанового сплава ВТб. На начальных стадиях испытаний образец с металл-полимерным слоем имеет низкую интенсивность изнашивания (ц ~ 0,1...0,2). Коэффициенты трения поверхностей образцов,

обработанных ультразвуковым воздействием без нанесения порошка фторопласта и шлифованием, также заметно больше и на начальных стадиях составляют ц ~ 0,3 и ц ~ 0,4 соответственно. Коэффициент трения поверхности титанового сплава ВТ1-0, полученной шлифованием, демонстрирует также низкие значения на отрезке плавного повышения коэффициента трения. Поскольку этот сплав имеет низкую твердость и склонен к упрочнению, то данный факт можно объяснить тем, что при трении без смазочного материала происходит интенсивное пластическое деформирование поверхностных слоев контактирующих тел. В связи с этим можно полагать, что формирующаяся при трении структура поверхностного слоя на данном участке подобна структуре, образующейся в процессе ультразвуковой обработки. Однако не исключено, что при трении образца, обработанного ультразвуком, твердые частички поверхности, образующиеся в результате износа поверхности, попадают в контакт и вызывают повышение коэффициента трения.

Процесс износа поверхности образца из титанового сплава марки ВТ1-0 носит неравномерный характер, в силу его высокой вязкости. Лунка износа представляет собой последовательное чередование впадин с невытертостями поверхности (рис. 8, а).

Рис. 8 Лунки износа поверхности образцов с композитным металл-полимерным слоем: титановый сплава ВТ1-0 (а); титановый сплава ВТ6 (б).

Соответствие пониженного коэффициента трения пути износа композитного металл-полимерного слоя подтверждается сопоставлением глубины треков износа. Результаты расчетов максимальной глубины трека износа и площади поперечного сечения трека износа образцов представлены в табл. 3.

Таблица 3

Результаты износа образцов после различных видов обработки

Марка титанового сплава Вид обработки поверхности Длина пробега индентора Ь, м Максимальная глубина трека износа Ь, мкм Площадь поперечного сечения трека износа в, мкм2

ВТ 1-0 С композитным слоем 140 27±3 11950±50

УФО 140 27±5 13000±100

Шлифованная 65 34±5 15000±100

ВТ6 С композитным слоем 140 17±3 7000±30

УФО 140 17±5 7500±50

Шлифованная 62 20±5 10000±50

Видно, что износостойкость шлифованных образцов в обоих случаях существенно ниже износостойкости образцов, подвергнутых ультразвуковой обработке. Так, при вдвое меньшей длине пробега индентора по поверхности шлифованных образцов площадь поперечного сечения, образовавшегося на поверхности трека износа, существенно больше. У образцов с композитным металл-полимерным слоем и образцов, обработанных только ультразвуком, максимальная глубина трека одинаковая, однако площади поперечного сечения трека износа различны, и наименьшей площадью сечения трека характеризуются образцы с композитным металл-полимерным слоем, что свидетельствует об их меньшем износе.

Наличие полимера на поверхности определяли в результате нагрева образцов и выдержки при температуре, соответствующей температуре деструкции полимера. Для исследования данным методом были взяты образцы титановых сплавов ВТ1-0 и ВТ6, подвергавшиеся трибологическим испытаниям, то есть с имеющейся на поверхности лункой износа. Образцы помещали в печь и нагревали до Т = 673 °К. Время выдержки составляло т = 180 минут. Вследствие нагрева образцов с композитным металл-полимерным слоем отделившиеся атомы фтора вступили в химическую реакцию с металлической поверхностью образца, образовав при этом на поверхности сплошной слой фторида титана, имеющего синий оттенок. В результате чего удалось выяснить, что невытертые участки трека, остались покрыты полимером, что, в свою очередь, свидетельствует о хорошей адгезии нанесенного покрытия (рис. 9).

Основные выводы

1. Установлено наличие зависимости между исходной шероховатостью поверхности титановых сплавов и микротвердостью после ультразвуковой обработки. Микротвердость титановых сплавов после ультразвуковой обработки возрастает с повышением исходной шероховатости поверхности.

2. Показано, что увеличение исходной шероховатости поверхности титановых сплавов до 80 мкм позволяет в результате ультразвуковой обработки сформировать в поверхностном слое структуру со средним размером элементов 100 нм для титанового сплава ВТ1-0 и 50 нм для титанового сплава ВТ6.

3. Установлено, что воздействие на поверхность титановых сплавов посредством ультразвуковой обработки через слой полимерного порошка приводит к формированию на поверхности композитного металл-полимерного слоя.

4. Показано, что формирование периодического микрорельефа механической обработкой на поверхности образцов является принципиально необходимой частью предлагаемого метода формирования композиции «металл-полимер».

5. Установлено, что износостойкость титановых сплавов ВТ1-0 и ВТ6 с композитным металл-полимерным слоем, сформированным с использованием ультра-

Рис. 9 Внешний вид образцов после отжига в печи при Т=673°С в течение 3 часов.

звукового воздействия, повышается, а коэффициент трения поверхности на начальных стадиях износа уменьшается до 0,1.

6. Показано, что титановые сплавы ВТ1-0 и ВТ6 после ультразвуковой обработки, в том числе и с предварительным нанесением полимера на поверхность, являются перспективным материалом для изготовления деталей различного назначения, работающих в условия трения и износа.

Основные публикации по теме диссертации В рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК:

1. Клименов В.А., Ковалевская Ж.Г., Ульяницкий В.Ю., Зайцев К.В., Борозна В.Ю. Влияние ультразвуковой обработки основы на формирование покрытия при детонационном напылении // Технология машиностроения. - 2008. № 7. С 22-26.

2. Klimenov V.A., Kovaievskaya Zn.G., Borozna V.Yu., Sun Zeming, Zhu Qifang. Nano-cristallization surface treatment of titanium alloys // RARE METALS Vol. 28, Spec. Issue, Oct 2009, p. 195-198.

3. Борозна В.Ю. Влияние ультразвуковой поверхностной обработки на структуру и свойства титановых сплавов // Горное машиностроение: Труды VII Всероссийской научно практической конференции с международным участием. Отдельный выпуск Горного информационно-аналитического бюллетеня (научно-технического журнала) Mining Informational and analitical Bulletin (scientific and technical journal). - 2010. № OB3.-464c.-M.: издательство «Горная книга». С. 341-350.

4. Клименов В.А., Бузник В.М., Борозна В.Ю., Твердохлебов С.И. Диагностика композиции «металл-полимер», сформированной на поверхности титанового сплава при ультразвуковой обработке Н Контроль. Диагностика.-2011.-№11 (161).-С. 45-50.

Патенты:

1. Патент 2354715 на изобретение / Российская Федерация, МП К C21D7/06, В23Р9/00. Способ упрочнения деталей из конструкционных материалов / Клименов В.А., Ковалевская Ж.Г., Зайцев К.В., Борозна В.Ю., Толмачев А.И.; Заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО Томский политехнический университет. - заявл. 24.12.2007; опубл. 10.05.2009, Бюл. № 13.

В других научных изданиях:

1. Борозна В.Ю. Ультразвуковое модифицирование титановых сплавов, как способ получения субмикрокристаллических поверхностных слоев для создания высокона-груженных компонентов эндопротезов крупных суставов // Труды XIV международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии». - Томск: Изд. ТПУ, 2008. - Т.2. - С. 26-27.

2. Борозна В.Ю., Зайцев К.В. Инновационные технологии в машиностроении // Новые материалы, неразрушающий контроль и наукоемкие технологии в машиностроении. В 2 т. Том 2: Материалы IV Международной научно-технической конференции. - Тюмень: Изд. «Вектор Бук», 2008. - 284 с. С. 47 - 52.

3. Борозна В.Ю., Зайцев К.В., Игнатьев A.C. Влияние исходной шероховатости на дисперсность и свойства поверхности титанового сплава ВТ1-0 при ультразвуковой поверхностной обработке // Инновационные технологии и экономика в машинострое-

lb

нии: труды VI] Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. - Томск: Издательство ТПУ, 2009. - 695 с. С. 258 - 263.

4. Klimenov V.A., Borozna V.Yu., Zaitsev K.V. Influence of ultrasonic superficial processing on properties of titanic alloys // 18th International Metallurgical and Materials Conference, Hradec nad Moravici, Czech Republic, 2009. P. 243-248.

5. Борозна В.Ю., Зайцев K.B. Особенности формирования упрочненного слоя при ультразвуковой поверхностной обработке титановых сплавов //' Новые технологии, материалы и инновации в производстве: труды Международной школы-семинар для магистров, аспирантов и молодых ученых, посвященной памяти профессора Хорста Герольда (Университет им. Отто-фон-Герике, Магдебург, Германия). - Томск: Издательство ТПУ, 2009. - 212 с. С. 94 - 98.

6. Борозна В.Ю. Зависимость степени упрочнения поверхности титанового сплава ВТ1-0 при ультразвуковой обработке от исходной шероховатости // XV Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии», 4-8 мая 2009 г. Труды в 3-х томах. - Томск" Изд-во ТПУ, 2009. - Т.З. - С. 472-474.

7. Qifang Zhu, Zeming Sun, Tongda Ma, Klimenov V.A., Borozna V.Yu., Baohong Zhu. Effect of Ultrasonic Surface Peening on Fatigue Property of 7B04 High Strength and Toughness Aluminum Alloy // Materials Science Forum. Vols. 654-656 '2010) - pp 18921895. v

8. Борозна В.Ю. Совершенствование технологии обработки высоконагруженных компонентов эндопротезов крупных суставов // Инновационные технологии и экономика в машиностроении: сборник трудов Международной научно-практической конференции с элементами научЕюй школы для молодых ученых / Юргинский технологический институт. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010. - 577 с С 133- 134.

9. Борозна В.Ю. Влияние ультразвуковой обработки на структуру поверхностного слоя титанового сплава // XVI Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии», 12-16 апреля 2010 г. Труды В 3-х т. Т. 3/ Национальный исследовательский Томский политехнический университет. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета 2010. - 442 с. С. 307-308.

10. Ьорозна В.Ю. Исследование свойств полимерных покрытий, полученных ультразвуковой обработкой // Инновационные технологии и экономика в машиностроении: сборник трудов II Международной научно-практической конференции с элементами научной школы для молодых ученых / Юргинский технологический институт. -Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2011. -657 с. 133 - 136 с.

11. Борозна В.Ю., Аралкин A.C. Формирование композиции «металл-полимер» ультразвуковым механическим воздействием. // Машиностроение - традиции и инновации: сборник трудов Всероссийской молодежной конференции / Юргинский технологический институт. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2011 - 611 с. С. 168-170.

Подписано к печати 24.10.2011 г. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Плоская печать. Усл.п: л.0,93. Уч-изд.л.0,84. Тираж 100 экз. Заказ 11690. ИПЛ ЮТИ ТПУ. Ризограф ЮТИ ТПУ. 652000, Юрга, ул. Московская. 17.

ВВЕДЕНИЕ.

1. МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ.

1.1. Влияние ультразвуковой обработки на структуру и свойства конструкционных материалов.

1.2. Физико-механические свойства титановых сплавов в субмикрокристаллическом и наноструктурном состояниях.

1.3. Основные методы объёмного наноструктурирования материалов.

1.4. Методы поверхностного модифицирования материалов.

1.5. Методы нанесения полимерных покрытий.

1.6. Постановка задачи.

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Исследуемые материалы.

2.2. Механическая обработка.

2.3. Ультразвуковая обработка.

2.4. Измерение шероховатости.

2.5. Исследование физико-механических свойств модифицированных поверхностей титановых сплавов.

2.5.1 Методика измерения микротвердости тонких поверхностных слоев.

2.5.2 Трибологические испытания.

2.6. Исследование структуры модифицированных поверхностей титановых сплавов.

2.6.1 Методика подготовки металлографических шлифов.

2.6.2 Методика подготовки образцов для электронно-микроскопического исследования.

3. ОСОБЕННОСТИ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКИ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ, ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И ФИЗИКО

МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ.

3.1. Механическая обработка образцов из титановых сплавов.

3.2. Ультразвуковое модифицирование титановых сплавов.

3.3. Термографическое исследование процессов механического воздействия на титановые сплавы.

3.4. Исследование морфологии поверхности образцов титановых сплавов.

3.5. Микротвердость поверхностных слоев образцов, подвергнутых ультразвуковой обработке.

3.6. Металлографическое исследование структуры сформированных упрочненных слоев титановых сплавов.

3.7. Исследование структуры сформированных упрочненных слоев титановых сплавов.

3.8. Выводы по главе 3.:.

4. ФОРМИРОВАНИЕ КОМПОЗИЦИИ «МЕТАЛЛ-ПОЛИМЕР» НА ПОВЕРХНОСТИ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ МЕТОДОМ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ.

4.1. Формирование композиции «металл-полимер» на титановых сплавах методом ультразвукового воздействия.

4.2. Исследование шероховатости и микротвердости сформированных композитных металл-полимерных слоев.

4.3. Влияние полимерного покрытия на смачиваемость поверхности.

4.4. Исследование излучательных свойств сформированного металл-полимерного покрытия.

4.5. Исследование влияния сформированного полимерного покрытия на износостойкость поверхности.

4.6. Термогравиметрический анализ полимерного покрытия.

4.7. Выводы по главе 4.

Актуальность темы. Титан и сплавы на его основе являются одним из наиболее распространенных конструкционных материалов в машиностроении, авиастроении, а также в производстве изделий медицинской техники и, в частности, биоимплантантов, работающих в живом организме [1-5]. Это обусловлено важнейшими отличительными свойствами титана и его сплавов, такими как сравнительно низкий модуль упругости, высокая удельная прочность и биосовместимость с живой тканью человеческого организма [6-9]. Однако требования к современной технике и медицине диктуют необходимость создания конструкционных материалов нового поколения, обладающих повышенными механическими, усталостными и другими функциональными характеристиками [10-15].

В связи с этим в последнее время стремительное развитие получили технологии создания объемных субмикро - и нанокристаллических материалов. Материалы, имеющие такое строение по эксплуатационным свойствам превосходят свои аналоги с крупнозернистым строением [14-28]. Результаты исследований , в области получения ( объемных ,1 нанокристаллических и субмикрокристаллических материалов, в том числе и комбинированными методами обработки, показаны в работах таких российских ученых как: Р.З. Валиев, Г.А. Салищев, Ю.П. Шаркеев, Ю.Р. Колобов и др.

В тоже время существующие методы объемного наноструктурирования накладывают существенные ограничения на форму и размеры получаемых полуфабрикатов, имеющих, как правило, простую геометрическую форму и ограниченные размеры. В связи с чем для получения из них готовых деталей требуется значительная механическая обработка, которая в свою очередь сопровождается возникновением в зоне резания высоких температур, л ' 1 ' * * способствующих процессу рекристаллизации [29-31].

Для многих несущих и статически тяжело нагруженных деталей такая однородность наноструктуры является достоинством, так как повышает общие эксплуатационные характеристики изделия и узла. Но для деталей, работающих на износ, например, в узлах трения, более предпочтительной является неоднородная структура, градиентная от поверхности трения [12]. Поскольку процесс износа и последующего разрушения многих деталей машин начинается с поверхности, то придание именно поверхностному слою высоких эксплуатационных свойств для увеличения ресурса работы деталей является необходимым условием [32-35]. Обработка поверхности материалов к настоящему моменту представляет собой одну из наиболее развивающихся областей науки. Методы, связанные с созданием на поверхности материалов модифицированных слоев, в том числе и нанесением антифрикционных покрытий достаточно изучены, отработаны и широко применяются на практике [36]. Многие из таких методов или их усовершенствованные варианты могут рассматриваться как методы нанотехнологии, так как позволяют создавать наноразмерные или наноструктурные слои на поверхности материалов.

Наиболее перспективным методом повышения эксплуатационных свойств материалов, в том числе и при нанесении полимерных антифрикционных покрытий является ультразвуковая поверхностная обработка [37-63]. Эффективность использования ультразвуковой обработки конструкционных материалов была показана в работах таких ученых как О.В. Абрамов, A.B. Кулемин, И.И. Муханов, Н.П. Коломеец, Ю.В. Холопов и в частности при обработке титановых сплавов: В.Е. Панина, A.B. Панина, C.B. Панина и В.А. Клименова. Однако систематических исследований в области получения наноструктурного состояния поверхности после ультразвуковой обработки на сегодняшний день нет. Также слабо изученными остаются вопросы повышения износостойкости путем комбинированной обработки, совмещающей ультразвуковое воздействие на поверхность с одновременным нанесением антифрикционных полимерных покрытий.

Последнее обуславливает актуальность данной работы, заключающейся в исследовании возможности создания на поверхности титановых сплавов наноструктурных поверхностных слоев, в том числе с одновременным нанесением антифрикционных полимерных покрытий посредством ультразвуковой обработки на финишных операциях. Целью работы является повышение физико-механических свойств титановых сплавов ВТ 1-0 и ВТ6 путем модифицирования поверхности и формирования композиции «металл-полимер» ультразвуковой обработкой и комплексное исследование микроструктуры и механических свойств модифицированных поверхностных слоев. Научная новизна работы.

1. Установлено, что структура поверхностного слоя титановых сплавов ВТ1-0 и ВТ6, формирующегося в результате ультразвуковой обработки, зависит от исходной шероховатости поверхности, как фактора влияющего на величину деформации. \

2. Получена зависимость микротвердости титановых сплавов после ультразвуковой обработки от исходной шероховатости поверхности. Показано, что с увеличением исходной шероховатости поверхности повышается микротвердость после ультразвуковой обработки.

3. На примере титановых сплавов ВТ 1-0 и ВТ6 показана возможность формирования в поверхностном слое наноструктурного состояния со средним размером элементов структуры соответственно 100 нм и 50 нм.

4. Показана возможность формирования композитного металл-полимерного слоя на поверхности титановых сплавов путем воздействия ультразвука на его поверхность через слой полимерного порошка.

Положения, выносимые на защиту: , * <

1. Зависимость микротвердости титановых сплавов ВТ 1-0 и ВТ6 после ультразвуковой финишной обработки от предварительной шероховатости поверхности.

2. Увеличение предварительной шероховатости поверхности до 80 мкм, приводит к достижению наноструктурного состояния поверхностного слоя при ультразвуковой обработке.

3. Способ формирования композитного металл-полимерного слоя с использованием механического воздействия с ультразвуковой частотой.

4. Результаты исследования влияния композитного металл-полимерного слоя, полученного с использованием ультразвукового воздействия, на износостойкость титановых образцов.

5. Практические рекомендации по использованию композитного металл-полимерного слоя, полученного с использованием ультразвукового воздействия, для повышения износостойкости деталей из титановых сплавов. Практическая ценность работы.

Разработаны рекомендации по повышению эффективности ультразвуковой обработки титановых сплавов на основе подбора предварительной шероховатости поверхности, позволяющей формировать в поверхностном слое субмикро- и наноструктурное состояние.

Результаты работы использовались при выполнении международного контракта ОКШМШША между Томским политехническим университетом и Главным научно-исследовательским институтом цветных металлов и сплавов. Технология и оборудование для ультразвуковой финишной обработки металлических поверхностей внедрены в главном научно-исследовательском институте цветных металлов и сплавов г. Пекина (Китай).

Научные данные работы использовались при выполнении гранта программы «УМНИК», проводимой Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере «Разработка технологического процесса изготовления эндопротезов тазобедренного сустава с повышенной износостойкостью по средствам ультразвуковой обработки» (2008-2010 гг.).

Представленные результаты так же использовались при выполнении научного проекта РФФИ «Исследование взаимодействия расплава и газовой фазы с модифицированной ультразвуком поверхностью при формировании порошковых и ионно-плазменных покрытий» (шифр проекта РФФИ № 06-08-01220-а).

Разработан метод получения композитного полимерного слоя с использованием ультразвукового воздействия, позволяющая повысить износостойкость титановых сплавов ВТ1-0 и ВТ6.

Результаты научных исследований использовались при выполнении проекта АВЦП «Разработка фундаментальных основ создания гибридных биорезорбируемых/биодеградируемых покрытий и материалов на основе фосфатов кальция, фторуглеродных пластиков и полимеров органических кислот для реконструктивной хирургии» (тема проекта № 3.659.2011). Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на: трех международных научно-практических конференциях студентов, аспирантов, и молодых ученых «Современные техника и технологии» - г. Томск (2008, 2009, 2010 гг.); на двух v международных научно-технических конференциях «Новые материалы, неразрушающий контроль и наукоемкие технологии в машиностроении» - г. Тюмень (2008, 2009 гг.); на двух научно-практических конференциях с международным участием «Инновационные технологии и экономика в машиностроении» - г. Томск (2009 г.); на международной конференции по металлургии и материалам «Metal 2009» - г. Прага, Чешская республика (2009 г.); на X Китайско-Российском симпозиуме по передовым материалам и технологиям - г. Цзясин, Китай (2009 г.); в работе школы-семинара для магистров, аспирантов и молодых ученых, посвященной памяти профессора

Хорста Герольда «Новые технологии, материалы и инновации в i производстве» - г. Томск (2009 г.); на международной научно-практической конференции с элементами научной школы для молодых ученых «Инновационные технологии и экономика в машиностроении» - г. Томск (2009 г.); на II Международной научно-практической конференции с элементами научной школы для молодых ученых «Инновационные технологии и экономика в машиностроении» - г. Юрга (2011 г.); на Всероссийской молодежной конференции «Машиностроение - традиции и инновации» - г. Юрга (2011 г.).

По содержанию работы и результатам исследований опубликовано 15 печатных работ в сборниках трудов российских и зарубежных конференций, в том числе четыре статьи в изданиях, входящих в перечень ВАК. Получен 1 патент РФ на изобретение.

Работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Основное содержание работы изложено на 134 страницах и содержит 48 рисунков, 14 таблиц и список литературы, состоящий из 147 источников. и

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Установлено наличие зависимости между исходной шероховатостью поверхности титановых сплавов и микротвердостью после ультразвуковой обработки. Микротвердость титановых сплавов после ультразвуковой обработки возрастает с повышением исходной шероховатости поверхности.

2. Показано, что увеличение исходной шероховатости поверхности титановых сплавов до 80 мкм позволяет в результате ультразвуковой обработки сформировать в поверхностном слое структуру со средним размером элементов 100 нм для титанового сплава ВТ 1-0 и 50 нм для титанового сплава ВТ6.

3. Установлено, что воздействие на поверхность титановых сплавов посредством ультразвуковой обработки через слой полимерного порошка приводит к формированию на поверхности композитного металл-полимерного слоя.

4. Показано, что формирование периодического микрорельефа механической обработкой на поверхности образцов является принципиально необходимой частью предлагаемого метода формирования композиции «металл-полимер».

5. Установлено, что износостойкость титановых сплавов ВТ 1-0 и ВТ6 с композитным металл-полимерным слоем, сформированным с использованием ультразвукового воздействия, повышается, а коэффициент трения поверхности на начальных стадиях износа уменьшается до 0,1.

6. Показано, что титановые сплавы ВТ1-0 и ВТ6 после ультразвуковой обработки, в том числе и с предварительным нанесением полимера на поверхность являются перспективным материалом для изготовления деталей различного назначения, работающих в условия трения и износа.

1. Глазунов С.Г., Моисеев В.Н. Титановые сплавы. Конструкционные титановые сплавы. М.: Металлургия, 1974. - 308с.

2. Титан. Источники составы, свойства металлохимия и применение. Корнилов И.И. М., «Наука», 1975, 310с.

3. Титановые сплавы в машиностроении. Под ред. Г.И. Капырина. Л.: Машиностроение, 1977.-247с.

4. Цвиккер У. Титан и его сплавы. М.: Металлургия, 1979. - 512с.

5. Чечулин Б.Б., Ушков С.С., Разуваева И.Н., Гольдфайн В.Н. Титановые сплавы в машиностроении. Л., «Машиностроение» (Ленингр. отд-ние), 1977. 248с. сил.

6. Биосовместимость / Под. ред. В.И. Севастьянова. М.: Медицина. -1999.

7. Применение титана и материалов на его основе в медицине / A.A. Ильин, В.Н. Карпов, A.M. Мамонов, М.Ю. Коллеров // Ti 2006 в СНГ, 2006. С. 324-327.

8. Применение материалов на основе титана для изготовления медицинских имплантантов / A.A. Ильин, C.B. Скворцова, A.M. Мамонов, В.Н. Карпов // Металлы. 2002. №3. С. 97-104.

9. Применение титана и его сплавов в медицине / A.A. Ильин, C.B. Скворцова, A.M. Мамонов и др. // Перспективные технологии легких и специальных сплавов. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. С. 399-408.

10. Валиев Р.З., Колобов Ю.Р., Грабовецкая Г.П., Кашин O.A., Дударев Е.Ф. Медицинские имплантаты из нанокомпозита на основе технически чистого титана. // Конструкции из композиционных материалов 2004. - №4 - С. 64-66.

11. Ильин A.A., Мамонов A.M., Карпов В.Н., Петров JI.M., Овчинников A.B. Комплексные технологии создания износостойких высоконагруженных компонентов эндопротезов крупных суставов из титановых сплавов. // Технология машиностроения. 2007. - №9. - С. 43-46.

12. Шаркеев Ю. П., Ерошенко А. Ю., Братчиков А. Д., Легостаева Е. В., Данилов В. И., Кукареко В. А. Объемный ультрамелкозернистый титан с высокими механическими свойствами для медицинских имплантатов. // Нанотехника. 2007. - №3(11). - С. 81 - 88.

13. Белый A.B., Кукареко В.А., Кононов А.Г., Копылов В.И., Шаркеев Ю.П. Структура и триботехнические свойства субмикрокристаллического титана, модифицированного ионами азота. // Трение и износ. Том 29, №6. 571-577с.

14. Валиев Р.З., Александров И.В. Наноструктурные материалы, полученные интенсивной пластической деформацией. Москва, Логос, 2000,272с.

15. Жеребцов С.В., Салищев Г.А., Галеев P.M. Формирование субмикрокристаллической структуры в титане и его сплавах. // Сборник научных трудов конференции «Физикохимия ультрадисперсных систем» Екатеринбург. - 2001. - С. 189-194.

16. Klimenov V.A., Kovalevskaya Zn.G., Borozna V.Yu., Sun Zeming, Zhu . Qifang. Nanocristallization surface treatment of titanium alloys // RARE METALS Vol. 28, Spec. Issue, Oct 2009, p. 195-198.

17. Liu G. and Zhou L.: Nanoscience & Nanotechnology. 1 (2006), p. 46.

18. Miltz W.C., Sargent L.B. Frictional characteristiecs of plastics Lubrication Engng. 1958, vol. 11, №5, 313-318 p.

19. Guo F. A. and Tranno N.: Mater. Sci. Eng. A369 (2004), p. 36.

20. Zherebtsov S.V., Salishchev G.A., Galeyev R.M, Valiakhmetov O.R., Mironov S.Yu., Semiatin S.L. Production of submicrocrys-talline structure in large-scale Ti-6A1-4V billet by warm severe deformation processing. // Scripta Mater. 51 (2004) p. 1147—1151.

21. Semenova I.P., Raab G.I., Saitova L.R., Valiev R.Z. The effect of equal channel angular pressing on the structure and mechanical behavior of Ti-6A1-4V alloy // Mater. Sci. Eng. A 387—389 (2004) 805—808.

22. Valiev R.Z. et al. // JOM. 2006. №4. P.33.

23. Siegel R.W. Fougere G.E. // Mechanical properties of nanophase metals. Nanostr. Mat. 1995. V.6. № 1-4. P.205.

24. Морозов И.А. Исследование температурного поля подрезцовой зоны. / Сб. статей «Тепловые явления при обработке металлов резанием». / Под общ. ред. Е.А. Панкиной. М., НТО Машпром, 1959.

25. Вульф A.M. Резание металлов.2-е изд. JL: Машиностроение. 1973 496 с.

26. Основы учения о резании металлов и режущий инструмент. / С.А. Рубинштейн, Г.В. Левант, Н.М. Орнис и Ю.С. Тарасевич. М.: Машиностроение, 1968, 392с.

27. Гаркунов Д.Н. Триботехника. М.: Машиностроение, 1985. - 424с.

28. Крагельский И.В., Добычин М.Н., Комбалов B.C. Основы расчетов на трение и износ. М.: Машиностроение, 1977. 526с.

29. Миллдер П.Д., Холлидей И.В. Трение.и износ титана. Машиностроение . за рубежом. Сб. пер. и обзоров иностр. лит. М., «Машиностроение», 1959, №6, с. 10-20.

30. Федорченко И.М. Современные представления о механизме трения и износа и основные тенденции в развитии композиционных материалов триботехнического назначения. // Порошковая металлургия, 1979. -№4.-С. 53-66.

31. Харламов Ю.А. Методы модифицирования поверхностных слоев деталей машин и инструментов. // Сучасне машинобудування. 2000. -№3-4(5-6).-С. 9-17.

32. Анчев В.А., Скакав Ю.А. Влияние ультразвука на микротвердость и дислокационную структуру меди // Изв. вузов. Черная металлургия, 1974. № п. С. 132-139.

33. Муханов И.И. Импульсная упрочняюще-чистовая обработка деталей машин ультразвуковым инструментом. М: Машиностроение, 1978. -44с.

34. Кулемин A.B. Ультразвук и диффузия в металлах. М.: Металлургия, 1978. 200 с.

35. Марков Л.И., Устинов И.Д. Ультразвуковое алмазное выглаживание деталей и режущего инструмента. М.: Машиностроение, 1979. 54с.

36. Абрамов O.A., Добаткин В.И., Казанцев В.Ф. и др. Воздействие мощного ультразвука на межфазную поверхность металлов. М.: Наука, 1986. 227 с.

37. Макаров В.Ф., Юрова Г.П. Новый метод финишной обработки деталей газотурбинных двигателей // Металлообработка. 2002. № 4. С 12-14.

38. Коломеец Н.П., Михайлов B.C. Применение ультразвуковой технологии для упрочнения сварных соединений и суперфинишной обработки деталей узлов трения // Судостроение. 2001. № 4. С. 32-33.

39. Марков А.И. Применение ультразвука при механической обработке и поверхностном упрочнении труднообрабатываемых материалов. // Применение ультразвука в промышленности. Под ред. А.И. Макарова. М: Машиностроение. 1975. С. 157-180.

40. Муханов И.И. Ультразвуковая упрочняюще-чистовая обработка чугуна и стали. Вестник машиностроения. 1968. № 36. С. 51-54.

41. Колобов Ю.Р., Кашин O.A., Дударев Е.Ф. и др. Влияние ультразвукового деформирования поверхности на структуру и механические свойства поликристаллического и наноструктурного титана // Изв. вузов. Физика. 2000. № 9. С. 45-50.

42. Панин A.B., Клименов В.А., Почивалов Ю.П., Сон A.A. Влияние состояния поверхностного слоя на механизм пластического течения и сопротивление деформации малоуглеродистой стали // Физическая мезомеханика. 2001. Т. 4.№ 4. с. 85-92.

43. Панин A.B., Панин В.Е., Почивалов Ю.И. и др. Особенности локализации деформации и механическое поведение титана ВТ1-0 в различных структурных состояниях // Физическая мезомеханика. 2002. Т. 5. № 4. С. 73-84.

44. Панин A.B., Сон A.A., Казаченок М.С. Механизм формирования полос локализованной пластической деформации и их влияние на механические характеристики нагруженных твердых тел // Вопросы материаловедения. 2002. № 1(29). С. 335-344.

45. Панин A.B. Особенности пластической деформации и разрушения технического титана и малоуглеродистой стали, подвергнутых ультразвуковой обработке. // Физика металлов и металловедение.2004.-Т. 98.№ 1.С. 109-118.

46. Лотков А.И., Батурин A.A., Гришков В.Н. и др. Дефекты структуры и мезорельеф поверхности никелида титана после интенсивной пластической деформации ультразвуковым методом // Физ. мезомех.2005. Т. 8. - № СпецВ. - С. 109-112.

47. Ботаева Л.Б. Разработка технологии изготовления металлокерамических изделий для медицины на основе титана с оксидными и кальций-фосфатными покрытиями // Диссертация на соискание ученой степени кандидата тех. наук. Томск, - 2005. - 144с.

48. Абрамов О.В., Хорбенко И.Г., Швегла Ш. // Ультразвуковая обработка материалов. М.: Машиностроение, 1984. 280с.

49. Абрамов О.В., Гуревич Л.Б. Влияние ультразвука на структуру исвойства чистых металлов. // ФХОМ. 1972 - №3 - С.18-20.

50. Кулемин A.B., Кононов В.В., Стебельков И.А. О выборе оптимального режима ультразвуковой упрочняющей обработки металлов. // Физика и химия обработки материалов. 1982. №2. С.93-97.

51. Кулемин A.B., Кононов В.В., Стебельков И.А. Повышение усталостной прочности деталей путем ультразвуковой поверхностной обработки. // Проблемы прочности. 1981. - №1. - С. 70-74.

52. Полоцкий И.Г., Белецкий В.М., Прокопенко Г.И., Табачник В.И. Упрочнение титанового сплава с помощью ультразвука. // Вестник машиностроения. 1977. - №4. - С. 74-75.

53. Klimenov V.A., Borozna V.Yu., Zaitsev K.V. Influence of ultrasonic superficial processing on properties of titanic alloys // 18th International

54. Metallurgical and Materials Conference, Hradec nad Moravici, Czech Republic, 2009. P. 243-248.

55. Qifang Zhu, Zeming Sun, Tongda Ma, Klimenov V.A., Borozna V.Yu., Baohong Zhu. Effect of Ultrasonic Surface Peening on Fatigue Property of 7B04 High Strength and Toughness Aluminum Alloy // Materials Science Forum. Vols. 654-656 (2010). pp 1892-1895.

56. Statnikov E.S., Korolkov О V. and Vityazev V.N.: Ultrasonics. 44 suppl. 1 (2006), p. 533.

57. Бриджмен A.B. Исследование больших пластических деформаций и разрыва. М: ИЛ, 1955. -444с.

58. Столяров В.В., Прокофьев Е.А., Сергеева А.В., и др. Наноструктурное состояние в нитиноле, подвергнутом интенсивной пластической деформации. // Труды 38-го семинара «Актуальные проблемы прочности», Санкт-Петербург, 2001, С. 108-113.

59. Валиев Р.З., Корзников А.В., Мулюков P.P. // Структура и свойства металлических материалов с субмикрокристаллической структурой. ФММ. 1992. т.2. №6. С.70.

60. Valiev .R.Z., Krasilnikov N.A. and Tsenev N.K. // Plastic deformation of alloys with submicro-grained structure. // Mater Sci. Eng. A 1991. 137. P.35.

61. Сегал B.M., Резников В.И., Копылов В.И., Павлик Д.А. и др. Процессы пластического структурообразования металлов. Минск: Навука i тешка, 1994. -232с.

62. Суслов А. Г., Улашкин А. П. Выбор упрочняюще-отделочных методов обработки для повышения износостойкости деталей машин. // Справ. Инженерный журнал. 1998. - № 7. - С. 15-21.

63. Полевой С. Н., Евдокимов В. Д. Упрочнение деталей машин. // Справ. -М.: Машиностроение, 1986. -320 с.

64. Поляк М. С. Технология упрочнения. // Технол. методы упрочнения. В 2 т. М.: Л. В. М. - СКРИПТ, Машиностроение, 1995. - Т. 1 - 832 с; Т.2 - 688 с.

65. Качество машин: Справ, в 2-х т. Т.1 // А. Г. Суслов, Э. Д. Браун, Н. А. Виткевич и др. М.: Машиностроение. 1995. - 256 с.

66. Качество машин. Справ. В 2 т. Т.2 // А. Г. Суслов, Ю. В. Гуляев, А. М. Дальский и др. М.: Машиностроение. 1995. -430 с.

67. Рыжов Э. В. Технологические методы повышения износостойкости деталей машин. Киев.: Наукова думка, 1984. -272с.

68. Бабей Ю. И. Физические основы импульсного упрочнения стали и чугуна. Киев.: Наукова думка, 1988. - 240с.

69. Бабей Ю. И., Бутаков Б. И., Сысоев В. Г. Поверхностное упрочнение металлов. Киев.: Наукова думка, 1995.-256с.

70. Буравлев Ю. М., Милославский А. Г., Кушнир М. П. Применение концентрированных потоков энергии для химико-термической обработки сплавов в водородосодержащей среде. // Тяжелое машиностроение 1999. - №6. - С. 11-16.

71. Гринченко И.Г. Упрочнение деталей из жаропрочных и титановых . сплавов. М., «Машиностроение», 1971,120с., с ил.

72. Евдокимова А. Н. Упрочнение поверхностных слоев деталей машин путем использования знакопеременных сдвиговых деформаций при высокоскоростном трении. // Вестник машиностроения 1999. -№4.-С. 11-13.

73. Лебедев В.А., Стрельцова И.П. Закономерности формирования и упрочнения поверхностного слоя динамическими методами. // Упрочняющие технологии и покрытия. 2006. - №7. - С. 7-12.

74. Лебедев В.А. Технология динамических методов поверхностного пластического деформирования. // Ростов н/Д: Изд. центр ДГТУ, -2006. 183 с.

75. Одинцов JI.Г. Упрочнение и отделка деталей поверхностным пластическим деформированием. Справочник. Москва.: Машиностроение, 1987. 327с.

76. Отделочно-упрочняющая обработка деталей многоконтактным виброударным инструментом // А.П. Бабичев, П.Д. Мотренко и др. Ростов н/Д: изд. центр ДГТУ, 2003. 192 с.

77. Петросов В.В. Гидродробеструйное упрочнение деталей и инструмента. М.: Машиностроение, 1977. 166с.

78. Повышение несущей способности деталей машин поверхностным упрочнением // Л. А. Хворостухин, С. В. Шишкин, А. П. Ковалев, Р. А. Ишмаков М.: Машиностроение, 1988. - 144 с.

79. Суслов А. Г. Технологическое обеспечение и повышение качества деталей. Разработка новых методов обработки // Справ. Инженерный журнал. -1998- № 9. С. 9-13.

80. Синергетика и фракталы в материаловедении // В. С. Иванова, А. С. Баланкин, И. Ж. Бунин, А. А. Оксогоев. М.: Наука, 1994. - 383 с.

81. Крыжановский В.К., Кербер М.Л., Бурлов. В.В. Производство изделий из полимерных материалов. 2004. - 464с.

82. ГОСТ 9450-76. Измерение микротвердости вдавливанием алмазных наконечников. -М.: Изд-во стандартов, 1976. 32 с.

83. Боярская Ю.С. Грабко Д.З., Кац М.С. Физика процессов микроиндентирования. Кишинев: Штииница, 1986. - 295 с.

84. The Science of Hardness Testing and 1st Research Applications / Ed. by J.H. Westbrook and H. Conrad. American Society for Metals. Metals Park, Ohio. 1973.

85. Маника И.П., Маникс Я.С., Муктепавел Ф.О. Определение микротвердости тонких пленок и покрытий. Рига - Саласпилс: Институт физики АН Латв. ССР, 1990. - 39 с.

86. Григорович B.K. Твердость и микротвердость металлов. М.: Наука, 1976.-230 с.

87. Диденко А.Н., Шаркеев Ю.П., Козлов Э.Ф., Рябчиков А.И. Эффекты дальнодействия в ионно-имплантированных металлических материалах. Томск: Изд-во HTJI, 2004. - С. 179-202.

88. ГОСТ 30480-97. Методы испытаний на износостойкость. Общие требования. М.: Изд-во стандартов, 1998. - 14 с.

89. Баранова JI.B., Демина Э.Л. Металлографическое травление металлов и сплавов. -М.: ВИНИТИ. 1977. - Т.П. - С. 152-212.

90. Коваленко B.C. Металлографические реактивы. Справочное издание. -М.: Металлургия, 1982, 120с.

91. Тушинский Л.И., Плохов А.И., Токарев А.О., Синдеев В.И. Методы исследования материалов. М.: Мир, 2004. - 384с.

92. Уманский Я.С., Скаков Ю.А., Иванов А.И., Расторгиев Л.И. Кристаллография, рентгенография, электронная микроскопия. М.: Металлургия, 1982.-632с.

93. Лангенекер В. Электронно-микроскопическое исследование образцов, подвергаемых воздействию ультразвука. // Приборы для научных исследований. 1966. - Т.37. -№1. - С. 109-112.

94. Практические методы в электронной микроскопии. / Под ред. Одри М. Глоера. Л.: Машиностроение, 1980. - 375с.

95. Томас Г. Электронная микроскопия металлов. М.: Изд-во иностранной литературы, 1963.-351с.

96. Утвевский Л.М. Дифракционная электронная микроскопия металлов. — М.: Металлургия, 1973. 583с.

97. Розенберг O.A., Швец C.B. Геометрическое формирование высоты остаточного гребешка при точении. // Весник СумДУ. 2000. - №15. -С.97-99.

98. Исаев А.И. Процесс образования поверхностного слоя при при обработке металлов резанием. М., Машгиз, 1950.

99. Кривоухов В.А. Обрабатываемость резанием жаропрочных и титановых сплавов. М, Машгиз, 1961.

100. Чубаров А.Г. Влияние свойств и структуры титановых сплавов на обрабатываемость их резанием. Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук. М., 1962.

101. Шаркеев Ю.П., Ерошенко А.Ю., Братчиков А.Д., Легостаева Е.В., Кукареко В.А. Структура и механические свойства наноструктурного титана после дорекристаллизационных отжигов. Физическая мезомеханика. №8. Спец. выпуск. 2005. С. 91-94.

102. Рубинштейн С.А., Левант Г.В., Орнис Н.М. Тарасевич Ю.С., М., «Машиностроение», 1968, 382 стр.

103. Рахимянов Х.М., Семенова Ю.С. Формирование морфологии поверхности в процессе ультразвукового пластического деформирования деталей машин. // Упрочняющие технологии и покрытия. 2010. №10. С. 3-10.

104. Смелянский В.М. Механика упрочнения поверхностного слоя деталей машин в технологических процессах поверхностного пластического деформирования. М.: Объединение «МАШМИР», 1992. 60с.

105. Боровиков В.П., Боровиков И.П. STATISTICA. Статистический анализ и обработка данных в среде Windows. Издание 2-е,стереотипное. М.: Информационно-издательский дом «Филинъ», 1998.-608с.

106. Четыркин Е.М., Калихман И.Л. Вероятность и статистика. М.: Финансы и статистика, 1982.

107. Кривоухов В.А. Деформирование поверхностных слоев металла в процессе резания. М., Машгиз, 1961.

108. Сулима A.M., Евстигнеев М.И. Качество поверхностного слоя и усталостная прочность деталей из жаропрочных и титановых сплавов. М., «Машиностроение», 1974,256с.

109. Чубаров А.Г., Новиков H.H. Особенности деформации поверхностных слоев титановых и жаропрочных сплавов при обработке резанием. // Вестник машиностроения, 1958, №9.

110. Wood W.A. Recent observations on fatigue fracture in metals, ASTM STP 237, (1958) pp. 110-121.

111. Cottrell A.H. and Hull D. Extrusion and intrusion by cyclic slip in cooper Proc. Roy. Society A242, (1957) pp. 211-217/

112. Mott N.F. A theory of the origin of fatigue cracks. Ada Met., 6 (1958) pp. 195-197.j

113. Neumann P. On the mechanism of crack advance in ductile materials. 3 ICF Conference (1973), III, 233.

114. Антифрикционные материалы на основе наполненного фторопласта 4 / Северин П.А., Грушевский В.П., Привалко В.П. и др. // Применение материалов на основе пластмасс для опор скольжения и уплотнений в машинах. -М.: Наука, 1968. - С. 37-41.

115. Ганз С.Н., Пархоменко В.Д. Физико-механические свойства фрикционных фторопластовых материалов. Пластмассы, 1964. - №8. -с. 28-31.

116. Гацков B.C., Гацков C.B. Повышение прочности и износостойкости деталей из антифрикционных материалов. / Научные труды международной конференции «ТЕХНОЛОГИЯ 96» Новгород, 1996. -С. 70-82.

117. Горяинова A.B., Божков Г.К., Тихонова М.С. Фторопласты в машиностроении. М.: Машиностроение, 1971. - 232с.

118. Истомин Н.П., Семенов А.П. Антифрикционные свойства композиционных материалов на основе фторополимеров. М.: Наука, 1981.-148с.

119. Курицина А.Д., Истомин Н.П. Композиционные материалы и покрытия на базе фторопласта-4 для сухого трения в подшипниках скольжения. — М.: НИИМАШ, 1971.- 52с.

120. Металлопластмассовые материалы на основе несферических порошков. / И.М. Федорченко, Л.И. Пугина, И.И. Белобородое и др. Порошковая металлургия, 1969. - №6. - С. 71-76.

121. Пашин Ю.А., Малкевич С.Г., Дунаевская Ц.С. Фторопласты. Л.: Химия, 1978.-292с.

122. Полимеры в узлах трения машин и приборов: Справочник / Чичинадзе A.B. 2-е изд. перераб. и доп.-М.: Машиностроение, 1988 - 328с. Ил.

123. Семенов А.П., Матвеевский P.M., Поздняков В.В. Технология изготовления и свойства содержащих фторопласт антифрикционных материалов М.: Издательство АН СССР, 1963. - 64с.

124. Трение и износ материалов на основе полимеров / A.B. Белый, А.И. Свириденок, М.И. Петроковец и др.- Минск: Наука и техника, 1976 — 432с.

125. Чегодаев Д.Д., Наумова З.К., Дунаевская Ц.С. Фторопласты. Д.: Госхимиздат, 1960. - 192с.

126. Chpman Е.М. Properties and applications of reinfoced Teflon. Mach. Desing, 1958, vol. 30, p. 148-154.

127. Jrurin A.S. Use of TEE, and ist derivatives in anti- friction bearing components-ModPlast., 1965, vol. 43 ,№1, p. 178,240,244.

128. Мулдер M. Введение в мембранную технологию. // Пер. с англ. под ред. Ямпольского Ю.П., Дубяги В.П. М.: Мир, 1999. 513с.

129. Излучательные свойства твердых материалов. / JI.H. Латыев, В.А. Петросов, В.Я. Чеховской, E.H. Шестаков / Под ред. А.Е. Шейнулина. -М.: Энергия, 1974. 472с.

130. Пружанский Л.Ю. Испытание фторопласта-4 на трение. // Пластмассы как антифрикционные материалы. М.: Издательство АН СССР, 1961. -С. 74-79.

131. Семенов А.П., Поздняков В.В. Исследование антифрикционных свойств пластмасс при трении со смазкой и без смазки. // Пластмассы как антифрикционные материалы. М.: Издательство АН СССР, 1961. -С. 60-73.

132. Марков Д.П., Келли Д. Адгезионно-инициируемые типы катастрофического изнашивания. // Трение и износ. 2002 (23). - №5. -С. 483-493.

133. Каптюг И.С., Сыщиков И.С. Влияние легирования на фрикционные свойства титана. МиТом, 1959 . - №4 - С. 8-11.

134. Овчаренко В.Е., Иванов Ю.Ф. Трибологические свойства наноструктурированной поверхности металлокерамического сплава на основе карбида титана. // Известия Томского политехнического университета. 2008. Т. 313. №2. С. 114-118.

135. Ковалевская Ж.Г., Клименов В.А., Гончаренко И.М., Коваль H.H., Толмачев А.И., Доломанова В.А. Исследование износостойкости стали, упрочненной высокоэнергетическими воздействиями. // Физическая мезомеханика. №9. Спец. выпуск. 2006. С. 153-156.

136. ГОСТ 29127-91. Пластмассы. Термогравиметрический анализ полимеров. М.: Изд-во стандартов, 1992. - 7 с.

137. Виноградов Б.А., Перепелкин К.Е., Мещерякова Г.П. Действие лазерного излучения на полимерные материалы: Научные основы и прикладные задачи. Кн. 1. СПб.: Наука, 2006. - 379 с.