автореферат диссертации по металлургии, 05.16.01, диссертация на тему:Разработка и использование антифрикционных чугунов для тяжелонагруженных узлов трения

На правах рукописи

Камынин Виктор Викторович

Разработка и использование антифрикционных чугунов для тяжелонагруженных узлов трения

Специальность 05.16.01 - Металловедение и термическая обработка металлов

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Курск - 2000

Работа выполнена в Брянской инженерно-технологической академии на кафедре «Технология конструкционных материалов и ремонт машин»

Научный руководитель - Заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор Сильман Григорий Ильич

Научный консультант - кандидат технических наук, доцент

Лазарев Виталий Васильевич

Официальные оппонента: доктор технических наук, профессор

Переверзев Владимир Михайлович

кандидат технических наук, доцент Давыдов Сергей Васильевич

Ведущее предприятие - ОАО НИИ «Изотерм» (г. Брянск)

Защита состоится «20 » даса£рд 2000 г. в часов на заседании диссертационного совета Д.064.50.01 Курского государственного технического университета по адресу: 305040, г.Курск, ул. 50 лет Октября, 94.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан « /5"» НО^Ьр^ 2000 г.

Учёный секретарь диссертационного совета доктор технических наук,

профессор Яцун

№2,303,0

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Во многих узлах современных машин и еханизмов имеются пары трения, работающие в тяжёлых условиях. Высокие «ачения удельных нагрузок, скоростей скольжения, нередко действующие эвместно с динамическим нагружением и, как правило, при недостаточной мазке, создают весьма неблагоприятные условия работы таких узлов трения, .ктуальной задачей является увеличение срока службы таких узлов за счёт беспечения более высоких механических и триботехнических свойств мате-иалов пар трения. Применяемые в настоящее время материалы не отвечают в олной мере таким условиям работы. Они обладают либо высокими анти->рикционными свойствами, но низкими механическими (например, анти-фикционные сплавы цветных металлов, баббиты, полимерные материалы), ибо, наоборот, высокими механическими свойствами, но недостаточными нтифрикционными (например, стали с поверхностным упрочнением, некото-ые чугуны). Наиболее близкий к условиям работы тяжелонагруженных узлов рения комплекс механических и триботехнических свойств наблюдается у руппы антифрикционных чугунов. Основные марки антифрикционных чугу-юв установлены ГОСТ 1585-85. В последние годы разработаны новые чугу-ы, отличающиеся повышенными триботехническими и механическими свой-твами. Представляется целесообразным оценить возможность и условия их [спользования и провести необходимые корректировки их состава и структу--ы с целью использования в особо нагруженных узлах трения.

Цель работы. Повышение триботехнических и механических свойств ¡угуна за счёт обеспечения в нём композиционной структуры комбинирован-юго типа с помощью комплексного легирования.

Автор защищает:

- построенные и уточнённые фрагменты диаграмм состояния Ре-С-Си и Ре-С-Сгэкв. и результаты их анализа;

- методику расчётной оценки рационального химического состава антифрикционного медистого чугуна;

- комплексную методику расчёта рациональных составов и структуры половинчатых антифрикционных чугунов;

- установленные корреляционные соотношения между характеристиками химического состава, структуры и свойств антифрикционных чугунов;

- результаты сопоставительного анализа триботехнических характеристик антифрикционных сплавов и условия проявления эффекта Кра-гельского на этих сплавах;

- разработанные составы чугунов и эффективность их использования.

Общая методика исследований. Выплавку чугуна проводили в индукционной тигельной печи ИСТ-0.06. Использовалась основная хромомагнези-новая футеровка, а некоторые плавки проводили в графитовых тиглях. Шихта составлялась из отходов углеродистой стали, передельного чугуна, ферросплавов (ферросилиция, ферромарганца, феррохрома, феррованадия), электродного боя, отходов электротехнической меди и алюминия.

Модифицирование чугуна проводили комплексной лигатурой Fe-Si-Mg-Са-РЗМ в разливочном ковше ёмкостью 50 кг методом сандвич-процесса, при-гружая модифицирующую смесь отходами меди. Измерение температуры жидкого чугуна производилось платино-платинородиевой (ГШ) термопарой погружения. Температура модифицируемого металла составляла 1450-1480 °С, температура заливки чугуна в формы 1360-1380 °С.

Заливку чугуна проводили в сухие песчано-глинистые формы, в оболочковые формы и в кокиль. Из перлитного антифрикционного чугуна с пластинчатым и шаровидным графитом отливали стандартные цилиндрические (диаметром 30 мм) или клиновые пробы, из которых вырезали образцы для проведения испытаний. Из половинчатых чутунов отливали стандартные разрывные образцы диаметром 10 мм и пластины сечением 15х 15 и 20x20 мм. Из чутунов обеих групп отливали заготовки деталей, используемых для производственных испытаний. Такие заготовки полутали точными методами литья. Механическая обработка образцов производилась в основном твердосплавными резцами, изделия из половинчатых чутунов обрабатывались инструментом из синтетических сверхтвёрдых материалов или шлифованием.

Для исследования межфазного распределения элементов проводился карбидный анализ. Карбидные порошки выделялись путем электрохимического растворения матричных фаз. Выделенные порошки подвергались химическому и рентгеноструктурному анализам. Рентгеноструктурный анализ карбидных порошков проводился на дифракгометре УРС-50ИМ. Распределение элементов исследовалось также с помощью рснтгеноспекгрального анализа на установках «Камека» и «Стереоскан - 180».

Общую микроструктуру чутунов исследовали с помощью оптических микроскопов МИМ-8М и «Неофот-2» при увеличении от 100 до 1200 раз, структуру металлической матрицы определяли на установке «Стереоскан-180» при увеличении свыше 1000 раз.

Механические испытания проводились с целью определения предела прочности при растяжении и твердости материала.

Триботехнические испытания чугунов и других сплавов проводили в условиях сухого трения металл по металлу на модернизированной машине МИ-1М, установке СМЦ-2 и разработанном в Брянском государственном техническом университете катковом стенде. В процессе испытаний определяли износ, коэффициенты трения в различных условиях, коэффициенты сцепления деталей дифференциального колеса, шероховатость поверхностей до и после изнашивания.

В работе использовалась статистическая обработка экспериментальных данных методами регрессионного анализа с применением ЭВМ.

Научная новизна работы состоит в получении ряда новых теоретических, экспериментальных и практических результатов в области разработки и использования сплавов с заранее заданными свойствами: ___________________________

- разработаны методика оценки значений параметра РУ для трущихся деталей подвески большегрузных автомобилей и методика расчёта предельных значений этого параметра (Р10* для различных антифрикционных материалов;

- выявлена возможность улучшения триботехнических свойств чугунов за счёт оптимизации их фазового состава и структуры; установлены особенности влияния графитной, медистой и карбидных фаз в структуре чугунов на их гриботехнические свойства; подтверждено проявление в антифрикционных чугунах эффекта Крагельского, что в наибольшей степени характерно для разработанных чугунов;

- уточнены некоторые фрагменты диаграмм состояния Ре-С-Си и Ре-С-Сгэкв., разработаны схемы их использования при оценке комплексного легирования сплавов;

- разработаны методики расчётной оценки рациональных составов и структуры антифрикционных медистых перлитных и половинчатых аустенит-ных чугунов;

- установлено, что в половинчатых чугунах с большим количеством кар-Зилов при графитгаирующем отжиге проявляется эффект метастабильной графитизации, который ранее был известен по его проявлению в белых чугунах; этот эффект приводит к понижению фактической твёрдости отожжённых чугунов по сравнению с равновесным состоянием;

- выявлено наличие корреляционных связей между свойствами чугунов и факторами химического и фазового составов; зависимости для половинчатых чугунов хорошо иллюстрируют наличие эффекта композиционного упрочнения;

- установлены рациональные соотношения между содержаниями в антифрикционных чугунах легирующих элементов и углерода, обеспечивающие получение высоких механических и триботехнических свойств чугунов.

Практическая значимость и реализация результатов:

- для практического использования применительно к деталям особо нагруженных узлов трения рекомендованы две группы антифрикционных чугунов:

1) перлитные медистые чугуны с пластинчатым или шаровидным графитом оптимизированного состава;

2) разработанные половинчатые чугуны с шаровидным графитом, карбидами М7С3 и аустешшюй матрицей;

- производственные и стендовые испытания показали, что перлитные ме-щстые чугуны во многих случаях могут быть использованы в качестве заменителя бронзы; процесс изготовления втулок из чугуна АЧС-М взамен бронзо-зых втулок внедрён на Брянском ОАО «Термотрон»; чугун АЧВ-М рекомен-ювано использовать для изготовления ступицы дифференциального колеса, работающей в паре с ободом из бандажной стали, подвергнутым лазерному

упрочнению;

- по результатам производственных испытаний установлено, что втулки кронштейна подвески автомобиля БАЗ-6402, изготовленные из бронзы, термо-упрочнённой стали или чугунов АЧС-М и АЧВ-М, не обеспечивают достаточную работоспособность узла; положительный результат получен при использовании половинчатого аустенипюго чугуна;

- экономический эффект от использования антифрикционных чугунов взамен бронзы даже без учёта увеличения работоспособности узлов трения составляет 92 тысячи рублей в год.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на областной научно-технической конференции «Материаловедческие проблемы в машиностроении» (Брянск, 1997), 3-ей международной научно-технической конференции «Проблемы повышения качества промышленной продукции» (Брянск, 1998), научно-технической конференции «Управление строением отливок и слитков» (Н.Новгород, 1998), международной научно-технической конференции «Дороги-2000» (Брянск, 2000), международной научно-технической конференции «Перспективы развития лесного и строительного комплексов, подготовки инженерных и научных кадров на пороге XXI века» (Брянск, 2000), на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Брянской государственной инженерно-технологической академии (Брянск, 1999,2000).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 14 работ и получен патент РФ на изобретение.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, общих выводов, списка использованной литературы из 119 наименований и приложения; она содержит 193 страницы текста, 56 рисунков и 23 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

Анализ литературных данных проводился по вопросам, связанным с влиянием различных факторов на структуру, трибоггехнические и механические свойства материалов, используемых в тяжелонагруженных узлах трения. Особое внимание уделялось антифрикционным графигизированным и половинчатым чутунам, а также порошковым сплавам железо-графит и медь-графит. Наиболее полно результаты исследований в этой области были представлены в работах В.Б. Лядского, Г.И. Сильмана, А.А. Жукова, И,М. Федорченко, Л.И. Путиной.

Изучение состояния вопроса показало, что в тяжелонагруженных узлал трения, работающих в условиях недостаточной смазки или её отсутствии прв неблагоприятном температурном режиме величины контактных давлений дос-

гигают значений 35-50 МПа, при относительно невысоких скоростях скольжения (до 1 м/с). В таких условиях к материалам узлов трения предъявляются высокие требования по механическим и триботехническим свойствам, а также геплоотводу.

На трибсггехнические свойства антифрикционных чугунов существенное влияние оказывает морфология структуры. Наиболее благоприятное сочетание износостойкости и низкого коэффициента трения достигается в случае равномерного распределения специальных карбидов и графитных включений в прочной и вязкой матрице чугуна, т.е. прн соответствии структуры чугуна правилу Шарпи.

Важную роль играет форма графитных включений, которые используются как для обеспечения самосмазываемосги подшипника, так и в качестве микрорезервуаров для удержания смазки. Пластинчатый графит более предпочтителен для снижения коэффициента трения, однако он существенно разу-ггрочняет матрицу чугуна. Поэтому для обеспечения высокой конструктивной прочности желательно получение графита в компактной форме.

Наряду с графитными и карбидными включениями, большое влияние на механические и триботехнические свойства чугуна оказывает его матрица. Эсновными требованиями, предъявляемыми к матрице чугуна, являются прочность и вязкость. В графитизированных чу гулах выгодно использование трочной перлитной матрицы, воспринимающей основные нагрузки при тре-жи. В половинчатых же чугунах, когда основная нагрузка воспринимается карбидными включениями, желательно использование вязкой аустегагтной матрицы, препятствующей выкрашиванию карбидов и самоупрочняющейся в троцессе приложения нагрузки.

Немаловажную роль в повышении триботехнических характеристик иг-ззет введение в состав чугуна меди, часть которой, растворяясь в чугуне, упрочняет его матрицу, а оставшаяся медь, выделяясь в отдельную структурную ¡оставляющую, уменьшает износ и снижает коэффициент трения.

Цель работы и анализ состояния вопроса определили следующие основ-ше задачи исследования:

оптимизация фазового состава и структуры антифрикционных чугунов применительно к тяжёлым условиям трения;

оценка условий структурообразования, обеспечивающих формирование в чугуне композиционной структуры, удовлетворяющей правилу Шар-пи;

разработка рациональных составов антифрикционных чугунов, технологических процессов их получения и изготовления из них деталей; - определение механических и триботехнических свойств чугунов оптимизированного состава;

оценка технико-экономической эффективности использования разработанных сплавов.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ТРУЩИХСЯ ПАР

Улучшение триботехнических и механических свойств антифрикционных чугунов может быть достигнуто за счёт оптимизации фазового состава и структуры при комплексном легировании медью и другими элементами.

Для исследования и использования в работе приняты два варианта по фазовому составу и структуре чухунов:

1) антифрикционный чугун со структурой, состоящей из сорбигизиро-ванного перлита, графита (не менее 1%) и медистой фазы (1,0-1,5%) при ограничении количества свободного феррита до 10-15%;

2) антифрикционный половинчатый чугун со структурой, состоящей из метастабильного аустенита, компактного графита (1-1,5%), специальных карбидов высокой твёрдости и износостойкости (до 30%) и включений медистой фазы (1-1,5%).

Для оценки рационального химического состава чугуна по первому варианту проведен анализ влияния меди на структуру чугуна с использованием разрезов и проекций диаграммы состояния Ре-С-Си. По разрезам и проекциям этой диаграммы найдены коэффициента межфазного распределения меди, с использованием которых определено содержание меди в феррите я цементите и построена область эвтекгоидного равновесия на изотермическом разрезе диаграммы Бе-С-Си при ~715°С. По положению точки эвтекгоидного аустенита определено количество каждой фазы в структуре эвтекгоида (медистого перлита): ~9,8% Ц, ~0,2% М.Ф., остальное - феррит. С использованием правила отрезков рассчитан фазовый состав сплава, содержащего 3%С и 2% Си: 2,3% Г; 1,1% М.Ф. и 96,6% медистого перлита.

Рассчитан и построен изотермический разрез диаграммы Ре-С-Си при 800°С, приведенный на рис. 1. На этом разрезе совмещены линии стабильной диаграммы (с графитом) и метастабильной диаграммы (с цементитом). Видно, что существенным является различие в количестве медистой фазы в структуре чугуна в зависимости от степени его графшизации. Графитизирующий отжиг медистого чугуна (содержащего более 1,5% Си) приводит к уменьшению количества медистой фазы. Поэтому степень легирования половинчатых чугунов медью должна бьггь увязана с количеством карбидов в их равновесной структуре.

Половинчатые антифрикционные чугуны с аустенигной матрицей целесообразно использовать при больших нагрузках (в том числе и динамических), высоких значениях РУ (40 МПа-м/с и более), в условиях ограниченной смазки. Разработана комплексная методика расчёта рациональных составов и структуры таких чугунов, включающая расчёт степени аустенипшции матрицы, оценку стабильности половинчатой структуры, расчёт химического состава карбида М7С3, расчёт хромовых эквивалентов элементов чугуна и эквивалентного содержания хрома в чугуне и в карбидах, оценку фазового состава и твёрдости чугуна и (как конечный этап методики) расчёт рационального химического состава чугуна.

&

М.Ф.

¡Ж к к 1 i- а (■+М.Ф нМ.Ф. ------- -г 1 1 1 -----

»' 1 \ м. ь.-^-г 1 1 1 1 1 1

.. büs \ ( \ м М.ФДу t-Ц)

[ь; • \ -т—» i I 1

j— 1 1 1

f.... Ч; ' * " * Т —гН •i

с + У 1 (Г+Ц) i

О ! 2 3 Л 5 6 ?

Содержание >ысрода. % мае.

Рис. 1. Изотермический разрез диаграммы состояния сплавов системы Fe-C-Cu при 800°С

В качестве исходных данных при проведении расчётов по разработанной методике использованы отдельные разрезы и фрагменты диаграмм состояния систем Fe-C-Cu и Fe-С-Сгэкв. а также результаты карбидного, рентге-носпектрального и рентгеностругаурного анализов нескольких половинчатых чугунов. Значения экспериментально определённых коэффициентов межфазного распределения элементов использованы при проведении термодинамических расчетов, в частности, при оценке стабильности структуры чугуна и расчётах хромовых эквивалентов элементов.

Расчёт стабильности структуры чугунов проведен по методике Сильма-на Г.И.-Жукова A.A. Параметр стабильности Пет рассчитак по уравнению:

(1)

где Э'Сг - хромовые эквиваленты элементов, В, - среднее содержание элемента / в чугуне (% мае.); суммирование проводится по всем элементам, включая углерод.

Хромовые эквиваленты элементов рассчитывались по уравнениям:

Асг 100 .

идя углерода

ос _ 1па°

Cr —

д

Cr

xFe

в,

(2)

С(р)

Д- ^Сг

для легирующих элементов 3Сг — —---. (3)

Рсг А

Здесь Д и РСг - коэффициенты влияния соответствующих элементов на термодинамическую активность углерода ас в двухфазной области аустенит -

карбид М7С3 (а° соответствует системе Ре-С); АСг, Лр, и А1 - атомные массы соответствующих элементов.

Расчёт коэффициентов влияния Д проведен по методике Сильма-на Г.И. с использованием равновесных значений коэффициентов межфазного распределения элементов К1. Применительно к двухфазной области е(М7Сз)-у уравнение имеет вид:

(КГ - 1ЖС(Р)+мС(£) - кг • #С(г)'

где ЛГС(£) и - соответственно содержания углерода в карбиде М7Сз и

аусгените в атомных долях; ^с(р) ~ количество углерода, растворённого в

основных фазах чугуна (т.е. за исключением графита).

Расчётным путём предварительно (т.е. до экспериментальной проверки) определён рациональный химический состав половинчатого чугуна, включающий, % мае.: 3,8-4,2 С; 1,1-1,7 Сг; 7-8 Мл; 1,5-2 V; 3,5-4,2 81; 0,1-0,2 А1; 2,5-3,0 Си. При таком химическом составе твёрдость чугуна в стабильно половинчатом состоянии (после стабилизирующего отжига отливок) должна составлять НВ 300-330.

ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ МИКРОСТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ЧУГУНОВ

Экспериментально исследованы особенности чутунов двух групп, отмеченных в предыдущем разделе.

Химический состав этих чугунов приведен в таблицах 1 и 2.

Чухуны обеих групп подвергались сфероидизирующему модифицированию (на шаровидный графит) и графитизирующему отжигу с последующим охлаждением на воздухе.

Проведены также сравнительные испытания и сопоставительный анализ работоспособности антифрикционных чугунов с различной структурой (в том числе и с пластинчатым графитом) и бронзы.

По каждому из исследованных чугунов двух групп количественно оценены структура металлической основы и степень её аустенитизации (по параметру ПА), количество и химический состав карбидов (с определением типа карбидной фазы), количество графита и структурно свободной медистой фазы

(табл.3 и 4). Проведена также оценка соответствия реальной структуры сплавов заранее заданному композиционному характеру её построения.

Установлено, что в половинчатых чугунах с большим количеством карбидов при графитизирующем отжиге проявляется эффект метастабильной графигизации, который ранее был известен по его проявлению в белых чугунах. Суть этого эффекта состоит в том, что при резко неравновесной кристаллизации в отливке формируется метастабильная структура белого чугуна, способного частично графитизироваться при отжиге. Однако часть образующегося в процессе отжига графита также является метастабильной и при очень длительном отжиге начинает медленно карбидизироваться. Проявляется этот эффект в пониженной твердости отожжённых чугунов по сравнению с расчетным равновесным состоянием. Чем больше карбидов в структуре чугуна, тем в большей степени проявляется этот эффект. При количестве свободных карбидов 10 % и меньше эффект метастабильной графитизации не проявляется.

Экспериментально исследованы свойства (твёрдость, предел прочности при растяжении, износостойкость, коэффициент трения) 15 чугунов. Выявлены корреляционные зависимости свойств от факторов химического (параметр ПА) и фазового (параметры Вк, ВГВМ_Ф,ВМ) составов, где ПА=ВшМ>,5(Всг+Вси)-0,5(8^+2^/)» % мае.; Вк, Вг, Вм.<р., Ви - соответственно количества карбцдов, графита, медистой фазы и мартенсита в структуре чугуна, % мае.; Вш, ВСг, ВСт Дл, ВА! - средние содержания соответствующих элементов в чугуне, % мае.

Установлено наличие хороших корреляционных связей между свойствами чугунов и параметрами Пл и Вк. По прочностным свойствам чутуны первой группы соответствуют марке ВЧ 60, а чутуны второй группы - марке ВЧ 70. На прочностные свойства чугунов второй группы значительное влияние оказывают карбиды. Выявленная зависимость имеет экстремальный характер (с минимумами и максимумами) и хорошо иллюстрирует наличие эффекта композиционного упрочнения:

ств=1260-135 Вг+9,3-В4:2-0,187-Вх3,МПа; Д2=0,980. (5) Величина износа чугунов первой группы в основном зависит от количества карбидов в структуре и степени легирования матрицы, определяемой параметром ПА Оба этих фактора уменьшают износ чугунов. Величина коэффициента трения чугунов этой группы в пределах их установленного химического и фазового составов практически не зависит от их изменения.

Таблица 1

Химические составы чугунов первой группы

№ чугуна Содержание элементов, % мае.

С Мл Сг V Си А1

1 3,70 2,51 1,08 1,76 0,02 3,04 0,05

2 3,00 3,24 0,76 2,04 0,39 1,86 0,50

3 3,79 2,73 1,50 1,77 0,48 1,35 0,06

4 2,66 2,77 2,14 2,34 0,02 0,41 0,63

5 3,62 3,98 0,52 1,44 0,20 0,96 0,35

б 3,46 3,05 0,30 1,26 0,80 0,64 0,23

7 3,28 3,30 0,84 1,0 0,57 0,91 0,60

8 4,20 2,49 0,80 1,65 0,23 0,40 0,44

Таблица 2

Химические составы чугунов второй группы

№ чугуна Содержание элементов, мае.

С Мл Сг V Си А1

9 3,54 4,03 7,1 1,15 1,39 1,77 0,04

10 3,69 3,81 7,8 0,80 1,83 1,85 0,10

11 3,98 3,75 9,8 0,77 1,66 1,64 0,19

12 4,10 3,49 6,3 1,59 1,32 2,97 0,21

13 4,39 2,97 6,6 0,73 3,25 3,16 0,28

14 3,27 2,56 4,5 2,14 3,74 0,63 0,03

15 4,39 4,10 9,8 0,59 0,88 3,24 0,31

Таблица 3

Параметры, характеризующие равновесный фазовый состав,

№ чугуна Па, %мас. Количество, % мае. Средняя твёрдость НВ матрицы чугуна Структура матрицы

Вк Вг Вм.ф.

1 3,80 5,4 2,5 1,7 268 сорбит

2 3,04 9,3 1,5 0,5 191 перлит+Ф.О.^

3 3,21 10,2 2,2 0 201 перлит+ф.О.

4 3,36 10,9 1Д 0 253 перлит+сорбит

5 0,71 4,5 2,5 0 198 перлиг+Ф.О.

6 1,09 8,6 2,0 0 182 перлит+феррит

7 1,32 5,4 2,1 0 217 шрлиг+оорбт+Ф.О.

8 1,49 3,0 зд 0 252 перлит

Таблица 4

Параметры, характеризующие равновесный фазовый состав

№ чугуна ПА, % мае. Количество, % мае.

Вк Вг Вм.ф. ВА Ви

9 9,38 18,1 1,30 0,60 72,0 8,0

10 10,01 18,3 1,43 0,65 79,6 0

11 12,29 22,3 1,41 0,49 75,8 0

12 8,90 16,5 1,95 2,60 56,4 22,5

13 9,76 26,2 1,47 2,10 70,2 0

14 7,86 31,7 0,0 0,0 29,6 38,7

15 10,89 8,7 2,89 0,45 87,9 0

- Для чугунов второй группы зависимости величины износа и коэффициента трения от количества карбвдов имеют экстремальный характер с минимумами з области 16-28 %. Медистая фаза уменьшает коэффициент трения и износ чугунов, причём интенсивность её влияния возрастает с увеличением нагрузки. Поэтому чугуны с повышенным содержанием меди (до 3,5-4 %) целесообразно использовать для изготовления деталей, работающих в наиболее тяжёлых условиях.

Для этих же условий работы рекомендуется использовать чугуны с достаточным количеством графита (не менее 1-1,5 %). В чугунах с пластинчатым графитом положительное влияние трафигга характерно до 2,7-2,9%. Для чугунов с шаровидным графитом изменение характера его влияния не выявлено во всем исследованном интервале содержаний углерода.

Подтверждены представления Крагельского о том, что для коэффициента трения в условиях работы без дополнительной смазки характерным является снижение его значения с ростом нагрузки; по всем исследованным сплавам эта закономерность соблюдается в условиях испытаний по режимам, не приводящим к катастрофическому износу.

На сопоставляемых антифрикционных сплавах эффект Крагельского проявляется по-разному. У бронзы наблюдается значительное снижение коэффициента трения при увеличении нагрузки до 3-4 МПа; в дальнейшем этот эффект резко снижается и наблюдается катастрофический износ, что свидетельствует о нецелесообразности использования бронзы при таких жёстких режимах.

Наличие графита в структуре чугунов способствует проявлению эффекта Крагельского; на всех зависимостях для исследованных чугунов интенсивность снижения коэффициента трения выше, чем у бронзы, причём при больших нагрузках (й 7 МПа) у этих чугунов коэффициент трения может быть даже ниже, чем у бронзы.

Сильное влияние на работоспособность чугунов в условиях трения оказывают высокотвердые карбидные фазы; половинчатые чугуны обладают наи-эолее высокой и стабильной износостойкостью при всех использованных режимах трения. На этих чугунах значительно проявляется эффект Крагельского. Из половинчатых чугунов наиболее износостойкими являются разработанные чугуны с шаровидным графитом и метастабильной аустенитной матрицей, которая обеспечивает и достаточно высокую ударную вязкость сплава, и, на-здепываясь, значительно повышает его износостойкость.

ПОЛУЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ ИЗДЕЛИЙ ИЗ АНТИФРИКЦИОННЫХ ЧУГУНОВ

Для изготовления деталей, работающих в узлах трения, использовали «следованные в работе антифрикционные чугуны трех видов;

- антифрикционные чугуны с пластинчатым графитом типа АЧС-М по пахоту РФ № 2101379;

• - антифрикционные чутуны с шаровидным графитом типа АЧВ-М по па--енту СССР №1746888 и патенту РФ № 2096515;

- антифрикционные половинчатые чугуны с шаровидным графитом и ау-ггенишой структурой матрицы (по патенту РФ № 2147045).

Плавку чугунов и получение литых заготовок проводили как в лабораторных, так и в производственных условиях.

Необходимую структуру чугуна получали термической обработкой литых заготовок, состоящей из графитизирующего отжига при 950°С и последующего охлаждения в печи до 800°С и далее на воздухе. Для получения деталей необходимых размеров и формы термообработанные отливки из чугунов АЧС-М и АЧВ-М подвергали механической обработке лезвийным инструментом и шлифованием по обычным режимам. Точнодитые заготовки из половинчатого чугуна обрабатывали только шлифованием.

Для элементов подшипников скольжения (втулок и колец), работающих при сравнительно невысоких режимах трения (при РУ до 20 МПа-м/с) использовались антифрикционные чугуны с пластинчатым графитом (типа АЧС-М). Практика использования этих чугунов на Брянском заводе «Термотрон» взамен бронзы показала высокую экономическую эффективность (92 тысячи рублей экономии в год) и надежность работы модернизированных узлов.

Для дифференциальной колесной пары наилучшие результаты обеспечивает сочетание материалов «упрочненная сталь - чугун АЧВ-М». Для фрикционного контакта при отсутствии дополнительной смазки эта пара материалов показала низкое значение коэффициента трения скольжения при минимальном износе обеих деталей и при достаточной величине коэффициента сцепления. На Брянском заводе железнодорожной техники для этой пары изготовлена промышленная партия чугунных деталей, которые поставлены заказчику (Московскому заводу по ремонту электроподвижного состава) для проведения производственных испытаний.

Для Брянского автозавода изготовлена из чугуна АЧС-М партия втулок, которые были установлены на кронштейнах подвески передних колес на тягаче БАЗ-6402. Испытания показали, что по износостойкости эти втулки не уступают бронзовым. Значительно лучшие результаты показали втулки, изготовленные из антифрикционного половинчатого чугуна. В настоящее время решается вопрос об организации промышленного производства таких втулок.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Освоена и использована методика термодинамического анализа с расчётом изменения термодинамической активности углерода при легировании чугуна. Влияние легирующих элементов оценено по значениям равновесных коэффициентов их межфазного распределения. По результатам расчетов построены и откорректированы отдельные фрагменты диаграмм состояния систем Ре-С-Си и Ре-С-Сгэкв, которые использованы при разработке комплексных методик теоретической оценки рациональных составов чугунов.

2. Выявлены возможности улучшения триботехнических свойств антифрикционных чугунов за счет оптимизации фазового состава и структуры при рациональном легировании медью и другими элементами. Для исследования и использования в работе приняты два основных варианта по фазовому составу

и структуре чутунов:

- антифрикционные чугуны со структурой, состоящей из сорбитизиро-ванного перлита, графита и свободной медистой фазы (1-1,5 %) при ограничении количества свободного феррита до 15 % и свободных карбидов до 8 % (чугуны первой группы);

- антифрикционные половинчатые чугуны со структурой, состоящей из метастабильного аустенита, компактного графита (1-1,5 %), специальных карбидов (до 30 %) и включений медистой фазы (1-1,5 %) (чугуны второй группы).

Чугуны обеих групп подвергались сфероидизирукяцему модифицированию и графитизирующему отжигу с последующим охлаждением на воздухе. Проведены также сравнительные испытания и сопоставительный анализ работоспособности антифрикционных чугунов с различной структурой (в том числе и с пластинчатым графитом) и бронзы.

3. Разработана методика расчётной оценки рационального химического состава антифрикционного медистого чугуна. Показано, что влияние меди зависит не только от её содержания в чугуне, но и от характера основной структуры чугуна (от степени его графитизации, вида и количества карбидных фаз). Рациональный химический состав антифрикционных чугунов с перлитной матрицей (чугунов первой группы) должен включать 3,4 - 4,0 % С и 2,0 - 2,5 %Си.

4. Разработана комплексная методика расчета рациональных составов и структуры половинчатых чутунов (чутунов второй труппы), включающая расчет степени аустенитизации матрицы чугуна, оценку стабильности половинчатой структуры, расчёт химического состава карбида М7Сз, хромовых эквивалентов элементов и общего эквивалентного содержания хрома, расчет фазового состава и твердости чугуна, расчётную оценку рационального химического состава.

В качестве исходных данных в этой методике использованы отдельные разрезы и фрагменты диаграмм состояния Бе-С-Сг и Ре-С-СгЭКв., а также результаты карбидного, ренггеноспекгрального и реттеноструктурного анализов нескольких половинчатых чугунов.

5. Установлено, что в половинчатых чугунах с большим количеством карбидов при графитизирующем отжиге проявляется эффект метастабильной графитизации, который ранее был известен по его проявлению в белых чугунах. Суть этого эффекта состоит в том, что при резко неравновесной кристаллизации в отливке формируется метастабильная структура белого чугуна, способного частично графит изироваться при отжиге. Однако часть образующегося в процессе отжига графита также является метастабильной и при очень длительном отжиге начинает медленно карбидизироваться. Проявляется этот эффект в пониженной твердости отожжённых чугунов по сравнению с расчетным равновесным состоянием. Чем больше карбидов в структуре чугуна, тем в большей степени проявляется этот эффект. При количестве свободных карбидов 10% и меньше эффект метастабильной графитизации не проявляется.

6. Экспериментально исследованы особенности микроструктуры, механические (твердость и предел прочности) и триботехнические (величина износа, коэффициент трения) свойства чугунов. Количественно оценены структура металлической основы и степень ее аустенитизации, количество и химический

состав карбидной фазы, количество графита и структурно свободной медистой фазы. Выявлены корреляционные зависимости свойств от факторов химического и фазового составов. Установлено наличие корреляционных связей между свойствами чугунов и параметрами Па и Вк. Выявленная зависимость прочности чугунов второй группы от количества карбидов имеет экстремальный характер и хорошо иллюстрирует наличие эффекта композиционного упрочнения.

7. Величина износа чугунов первой группы в основном зависит от количества карбидов в структуре и степени легирования матрицы, определяемой параметром Па. Оба эти фактора уменьшают износ чугунов. Величина коэффициента трения чугунов этой группы в пределах их установленного химического и фазового составов практически не зависит от их изменения.

Для чугунов второй группы зависимости износа и коэффициента трения от количества карбидов имеют минимумы в области 16-28 % карбидов. Медистая фаза уменьшает износ и коэффициент трения чугунов, причем интенсивность её влияния возрастает с увеличением нагрузки. Поэтому чугуны с повышенным содержанием меди (до 3,5 - 4,0 %) целесообразно использовать для изготовления деталей, работающих в наиболее тяжелых условиях.

Для тех же условий работы рекомендуется использовать чутуны с достаточным количеством графита (не менее 1-1,5 %). В чугунах с пластинчатым графитом положительное влияние графита характерно до 2,7-2,9 %. Для чугунов с шаровидным графитом изменение характера его влияния не выявлено во всём исследованном интервале содержаний углерода.

8. Подтверждены представления Крагельского о том, что для коэффициента трения в условиях работы без дополнительной смазки характерным является снижение его значения с ростом нагрузки; по всем исследованным сплавам эта закономерность соблюдается в условиях испытаний по режимам, ке приводящим к катастрофическому износу.

На сопоставляемых антифрикционных сплавах эффект Крагельского проявляется по-разному. У бронзы наблюдается значительное снижение коэффициента трения при увеличении нагрузки до 3-4 МПа; в дальнейшем этот эффект резко снижается и наблюдается катастрофический износ, что свидетельствует о нецелесообразности использования бронзы при таких жёстких режимах.

Наличие графита в структуре чугунов способствует проявлению эффекта Крагельского; на всех зависимостях для исследованных чугунов интенсивность снижения коэффициента трения выше, чем у бронзы, причём при больших нагрузках (£ 7 МПа) коэффициент трения у чугунов может быть даже ниже, чем у бронзы.

9. Сильное влияние на работоспособность чугунов в условиях трения оказывают высокотвердые карбидные фазы. Половинчатые чугуны обладают наиболее высокой и стабильной износостойкостью при всех использованных режимах трения. На этих чугунах значительно проявляется эффект Крагельского. Из половинчатых чугунов наиболее износостойкими являются разработанные чугуны с шаровидным графитом и метастабильной аустенитаой матрицей, которая обеспечивает и достаточно высокую ударопрочность чугуна, и, наклепываясь, значительно повышает его износостойкость.

10. Для элементов подшипников скольжения (втулок и колец), работающих

при сравнительно невысоких режимах трения (при РУ до 20 МПа-м/с), целесообразно использовать антифрикционные чугуны с пластинчатым графитом (типа АЧС-М). Практика использования этих чугунов взамен бронзы на Брянском заводе «Термотрон» показала высокую экономическую эффективность (92 тысячи рублей экономии в год) и надежность работы модернизированных узлов.

Для дифференциальной колесной пары наилучшие результаты обеспечивает сочетание материалов «упрочнённая сталь - чугун АЧВ-М». Для фрикционного контакта при отсутствии дополнительной смазки эта пара материалов показала низкое значение коэффициеигга трения скольжения при минимальном износе обеих деталей и при достаточной величине коэффициента сцепления. На Брянском заводе железнодорожной техники для этой колесной пары изготовлена промышленная партия чугунных деталей, которые поставлены заказчику (Московскому заводу по ремонту электроподвижного состава) для проведения производственных испытаний.

Для Брянского автозавода изготовлена из чугуна АЧС-М партия втулок, которые были установлены на кронштейнах подвески передних колес на тягаче БАЗ-6402. Испытания показали, что по износостойкости эти втулки не ус-гупают бронзовым. Значительно лучшие результаты у втулок, изготовленных из антифрикционного половинчатого чугуна. В настоящее время решается вопрос об организации производства таких втулок

Основное содержание диссертации отражено в следующих работах:

1. СильманГ.И,, Жаворонков Ю.В., Камынин В.В. Особенности структуры и свойств антифрикционных чутунов с повышенным содержанием меди // Материаловедческие проблемы в машиностроении. Тез. докл. обл. научн.-техн. конф./ Под общ. ред. Г.И. Сильмана. - Брянск, 1997. -С. 8-10.

г. Камынин В.В., Лазарев В.В. Оценка условий трения в шарнирных соединениях направляющих элементов подвесок большегрузных автомобилей // Материаловедческие проблемы в машиностроении. Тез. докл. обл. научн.-техн. конф./ Под общ. ред. Г.И. Сильмана. - Брянск, 1997. -С. 30.

СильманГ.И., ЖаворонковЮ.В., ДмитриеваН.В., КамынинВ.В. Использование особых структурных эффектов при разработке новых износостойких и антифрикционных чугунов // Межвуз. сб. научн. трудов «Управление строением отливок и слитков». - Нижний Новгород: Изд-воНГТУ, 1998.-С. 28-31. к Камынин В.В. Выбор материалов шарнирного соединения направляющих элементов систем подрессоривания большегрузных автомобилей // Материаловедческие проблемы в машиностроении: Сб. научн. тр./ Под ред. Г.И.Сильмана. - Брянск: Изд-во БГИТА, 1998. - С. 75. >. Камынин В.В., Лазарев В.В. О выборе материалов шарнирного соединения направляющих элементов систем подрессоривания большегрузных автомобилей // Сб. трудов З53 международн. научн.-техн. конф. «Проблемы повышения качества промышленной продукции»/ Под общ. ред. А.Г. Суслова - Брянск: БГТУ, 1998. - С. 66-67.

7.

8.

9.

10. 11. 12.

13.

14.

15.

Сильман Г.И., СакалоВ.И., Камынин В.В. Выбор материалов и режимов термической обработки для деталей колёсных пар // Материалы на-учн.-техн. конф. «Вклад учёных и специалистов в национальную экономику». Т.1. - Брянск: Изд-во БГИТА, 1999. - С. 15-17. Сильман Г.И., Камынин В.В. Особенности поведения некоторых антифрикционных и половинчатых чугунов в условиях трения // Материалы научн.-техн. конф. «Вклад учёных и специалистов в национальную экономику». Т. 1. - Брянск: Изд-во БГИТА, 1999. - С. 32-35. Половинчатый чугун. Патент РФ на изобретение № 2147045. СильманГ.И., Серпик Л.Г., Камынин В.В. Приоритет от 10.03.1999. БИ, 2000, №9.

Сильман Г.И., Сакало В.И., Винник JI.B., Фридберг A.M., Камынин В.В. Обоснование выбора материала для дифференциальной колесной пары // Материаловедение и производство: Юбилейный сб. науч. тр. Вып. 3/ Под ред. Г. И. Сильмана. - Брянск: Изд-во БГИТА, 2000. - С. 106-120. Сильман Г. И., Камынин В. В. Сопоставительный анализ триботехни-ческих свойств некоторых сплавов // Материаловедение и производство: Юбилейный сб. науч. тр. Вып. 3/ Под ред. Г. И. Сильмана. - Брянск: Изд-во БГИТА, 2000. - С. 126-141.

Сильман Г.И., Дмитриева Н.В., Камынин В.В. Высокоизносостойкие сплавы для точнолитых деталей. ?/ Материаловедение и высокотемпературные технологии. Межвуз. сб. научн. трудов. Вып.2. — Нижний Новгород: Изд-во НГТУ, 2000 - С. 72-74.

Сильман Г.И., Сакало В.И., Винник Л.В., Фридберг A.M., Камынин В.В. Материаловедческое обеспечение свойств дифференциальной колесной пары // Сборник информ. материалов международн. научн.-техн. конф. «Дороги-2000». - Брянск: РИО БГИТА, 2000. - С. 57-59. Лазарев В.В., Камынин В.В. Влияние колебаний корпуса транспортного средства на работоспособность шарнирных соединений подвески // Сборник информ. материалов международн. научн.-техн. конф. «Доро-ги-2000». - Брянск: РИО БГИТА, 2000. - С. 77-79. Камынин В.В. О возможности использования антифрикционных половинчатых чугунов в тяжелонагруженных узлах трения // Материалы научн.-техн. конф. «Вклад учёных и специалистов в национальную экономику». Т.2. - Брянск: Изд-во БГИТА, 2000. - С. 6-8. Сильман Г.И., Камынин В.В., Тарасов А.А. Оценка рациональных составов и структуры антифрикционных чугунов // Сб. информ. материалов международн. научно-технич. конф. «Перспективы развития лесного и строительного комплексов, подготовки инженерных и научных кадров на пороге XXI века». - Часть 2. - Брянск: БГИТА, 2000. - С.100-102.

Подписано к печати 11.И.2.0О0г. Формат 60x84 1/1 Печатных листов 1,1 Тираж 100 экз. Заказ у- -/53 Брянская государственная инженерно-технологическая академия, 241037, г.Брянск, пр.Станке Димитрова, 3

Введение.

1. Состояние вопроса (литературный обзор) и задачи исследований.

1.1. Анализ условий работы тяжелонагруженных узлов трения.

1.2. Особенности материалов, используемых в узлах трения.

1.2.1. Требования, предъявляемые к материалам узлов трения.

1.2.2. Краткий обзор материалов, используемых в узлах трения.

1.3. Влияние структуры сплавов на их триботехнические свойства.

1.4. Влияние различных факторов на структуру и свойства антифрикционных чугунов.

2. Методика экспериментальных исследований.

2.1. Объём и характер работ.

2.2. Проведение плавок, применяемые материалы, изготовление образцов.

2.3. Термическая обработка.

2.4. Химический и фазовый анализ.

2.5. Металлографический анализ.

2.6. Механические испытания.

2.7. Испытания на изнашивание и определение коэффициента трения.

2.8. Исследование износа модели колеса на катковом стенде.

3. Теоретическое обоснование выбора оптимальных материалов трущихся пар.

3.1. Расчётная оценка условий работы фрикционной пары.

3.2. Расчётная оценка рациональных составов и структуры антифрикционных чугунов.

3.2.1. Оценка рациональной структуры чугунов.

3.2.2. Расчётная оценка рационального химического состава антифрикционного чугуна с медью.

3.3. Разработка методики расчета и определение рациональных составов и структуры половинчатых чугунов.

3.3.1. Общие положения.

3.3.2. Обеспечение аустенитной структуры матрицы чугуна.

3.3.3. Методика оценки стабильности структуры половинчатого чугуна.

3.3.4. Межфазное распределение элементов в половинчатых чугунах.

3.3.5. Другие исходные данные для расчётов.

3.3.6. Расчёт химического состава карбида М7С3 (е-фазы).

3.3.7. Расчёт эквивалентного содержания хрома в е-фазе.

3.3.8. Расчёт фазового состава чугуна.

3.3.9. Расчёт твёрдости чугуна.

3.3.10. Расчётная оценка рационального химического состава чугуна.

Актуальность проблемы. Во многих узлах современных машин и механизмов имеются пары трения, работающие в тяжёлых условиях. Высокие значения удельных нагрузок, скоростей скольжения, нередко действующих совместно с динамическим нагружением, и, как правило, при недостаточной смазке, создают весьма неблагоприятные условия работы узлов трения. Актуальной задачей является увеличение срока службы таких узлов за счёт обеспечения более высоких механических и триботехнических свойств материалов пар трения. Применяемые в настоящее время материалы не отвечают в полной мере таким условиям работы. Они обладают либо высокими антифрикционными свойствами, но низкими механическими (например, антифрикционные сплавы цветных металлов, баббиты, полимерные материалы), либо, наоборот, высокими механическими свойствами, но недостаточными антифрикционными (например, стали с поверхностным упрочнением, некоторые чугуны). Наиболее близкий к условиям работы тяжелонагруженных узлов трения комплекс механических и триботехнических свойств наблюдается у антифрикционных чугунов. Основные марки антифрикционных чугунов установлены ГОСТ 1585-85. В последние годы разработаны новые чугуны, отличающиеся повышенными триботехническими и механическими свойствами. Представляется целесообразным оценить возможность и условия их использования в особо нагруженных узлах трения и провести необходимые корректировки их состава и структуры.

Цель работы. Повышение триботехнических и механических свойств чугуна за счёт обеспечения в нём композиционной структуры комбинированного типа с помощью комплексного легирования.

Задачи исследования:

- оптимизация фазового состава и структуры антифрикционных чугунов применительно к тяжёлым условиям трения;

- оценка условий структурообразования, обеспечивающих формирование в чугуне композиционной структуры, удовлетворяющей правилу Шарпи;

- разработка рациональных составов антифрикционных чугунов, технологических процессов их получения и изготовления из них деталей;

- определение механических и триботехнических свойств чугунов оптимизированного состава;

- оценка технико-экономической эффективности использования разработанных сплавов.

Автор защищает;

- построенные и уточнённые фрагменты диаграмм состояния Бе-С-Си, Бе-С-Сгакв- и результаты их анализа;

- методику расчётной оценки рационального химического состава антифрикционного медистого чугуна;

- комплексную методику расчёта рациональных составов и структуры половинчатых антифрикционных чугунов;

- установленные корреляционные соотношения между характеристиками химического состава, структуры и свойств антифрикционных чугунов;

- результаты сопоставительного анализа триботехнических характеристик антифрикционных сплавов и условия проявления эффекта Крагельского на этих сплавах;

- разработанные составы чугунов и эффективность их использования.

Научная новизна работы состоит в получении ряда новых теоретических, экспериментальных и практических результатов в области разработки и использования сплавов с заранее заданными свойствами:

- разработаны методика оценки значений параметра РУ для трущихся деталей подвески большегрузных автомобилей и методика расчёта предельных значений этого параметра (РУ)* для различных антифрикционных материалов;

- выявлена возможность улучшения триботехнических свойств чугунов за счёт оптимизации их фазового состава и структуры; установлены особенности влияния графитной, медистой и карбидных фаз в структуре чугунов на их триботехнические свойства; подтверждено проявление в антифрикционных чугунах эффекта Крагельского, что в наибольшей степени характерно для разработанных чугунов;

- уточнены некоторые фрагменты диаграмм состояния Бе-С-Си и Ре-С-СГэкв., разработаны схемы их использования при оценке комплексного легирования сплавов;

- разработаны методики расчётной оценки рациональных составов и структуры антифрикционных медистых перлитных и половинчатых аустенитных чугунов;

- установлено, что в половинчатых чугунах с большим количеством карбидов при графитизирующем отжиге проявляется эффект метастабильной графитизации, который ранее был известен по его проявлению в белых чугунах; этот эффект приводит к понижению фактической твёрдости отожжённых чугунов по сравнению с равновесным состоянием;

- выявлено наличие корреляционных связей между свойствами чугунов и факторами химического и фазового составов; зависимости для половинчатых чугунов хорошо иллюстрируют наличие эффекта композиционного упрочнения;

- установлены рациональные соотношения между содержаниями в антифрикционных чугунах легирующих элементов и углерода, обеспечивающие получение высоких механических и триботехнических свойств чугунов.

Практическая значимость и реализация результатов:

- для практического использования применительно к деталям особо нагруженных узлов трения рекомендованы две группы антифрикционных чугунов:

1) перлитные медистые чугуны с пластинчатым или шаровидным графитом оптимизированного состава;

2) разработанные половинчатые чугуны с шаровидным графитом и аустенитной матрицей;

- производственные и стендовые испытания показали, что перлитные медистые чугуны во многих случаях могут быть использованы в качестве заменителя бронзы; процесс изготовления втулок из чугуна АЧС-М взамен бронзовых втулок внедрён на Брянском ОАО «Термотрон»; чугун АЧВ-М рекомендовано использовать для изготовления ступицы дифференциального колеса, работающей в паре с ободом из бандажной стали, подвергнутым лазерному упрочнению;

- по результатам производственных испытаний установлено, что втулки кронштейна подвески автомобиля БАЗ-6402, изготовленные из бронзы, термоупрочнённой стали или чугунов АЧС-М и АЧВ-М, не обеспечивают достаточную работоспособность узла; положительный результат получен при использовании половинчатого аустенитного чугуна;

- экономический эффект от использования антифрикционных чугунов взамен бронзы даже без учёта увеличения работоспособности узлов трения составляет 92 тысячи рублей в год.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на областной научно-технической конференции «Материаловедческие проблемы в машиностроении» (Брянск, 1997), 3-ей международной научно-технической конференции «Проблемы повышения качества промышленной продукции» (Брянск, 1998), научно-технической конференции «Управление строением отливок и слитков» (Н.Новгород, 1998), международной научно-технической конференции «Дороги-2000» (Брянск, 2000), международной научно-технической конференции «Перспективы развития лесного и строительного 9 комплексов, подготовки инженерных и научных кадров на пороге XXI века» (Брянск, 2000), на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Брянской государственной инженерно-технологической академии (Брянск, 1999, 2000).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 14 работ и получен патент РФ на изобретение.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, общих выводов, списка использованной литературы из 119 наименований и приложения; она содержит 193 страницы текста, 56 рисунков и 23 таблицы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Освоена и использована в работе методика термодинамического анализа с расчётом изменения термодинамической активности углерода при легировании чугуна. Влияние легирующих элементов оценено по значениям равновесных коэффициентов их межфазного распределения. По результатам расчетов построены и откорректированы отдельные фрагменты диаграмм состояния систем Бе-С-Си и Ре-С-Сгэкв.» которые использованы при разработке комплексных методик теоретической оценки рациональных составов чугунов.

2. Выявлены возможности улучшения триботехнических свойств антифрикционных чугунов за счет оптимизации фазового состава и структуры при рациональном легировании медью и другими элементами. Для исследования и использования в работе приняты два основных варианта по фазовому составу и структуре чугунов:

- антифрикционные чугуны со структурой, состоящей из сорбитизированного перлита, графита и свободной медистой фазы (11,5 %) при ограничении количества свободного феррита до 15 % и свободных карбидов до 8 % (чугуны первой группы);

- антифрикционные половинчатые чугуны со структурой, состоящей из метастабильного аустенита, компактного графита (1-1,5 %), специальных карбидов (до 30 %) и включений медистой фазы (1-1,5 %) (чугуны второй группы).

Чугуны обеих групп подвергались сфероидизирующему модифицированию и графитизирующему отжигу с последующим охлаждением на воздухе. Проведены также сравнительные испытания и сопоставительный анализ работоспособности антифрикционных чугунов с различной структурой (в том числе и с пластинчатым графитом) и бронзы.

3. Разработана методика расчётной оценки рационального химического состава антифрикционного медистого чугуна. Показано, что влияние меди зависит не только от её содержания в чугуне, но и от характера основной структуры чугуна (от степени его графитизации, вида и количества карбидных фаз). Рациональный химический состав антифрикционных чугунов с перлитной матрицей (чугунов первой группы) должен включать 3,4 - 4,0 % С, 2,0 - 2,5 % Си и до 1,7 % Сг.

4. Разработана комплексная методика расчета рациональных составов и структуры половинчатых чугунов (чугунов второй группы), включающая расчёт степени аустенитизации матрицы чугуна, оценку стабильности половинчатой структуры, расчёт химического состава карбида М7Сз, хромовых эквивалентов элементов и общего эквивалентного содержания хрома, расчет фазового состава и твердости чугуна, расчётную оценку рационального химического состава.

В качестве исходных данных в этой методике использованы отдельные разрезы и фрагменты диаграмм состояния Бе-С-Сг и Ре-С-Сгэкв., а также результаты карбидного, рентгеноспектрального и рентгеноструктурного анализов нескольких половинчатых чугунов.

5. Установлено, что в половинчатых чугунах с большим количеством карбидов при графитизирующем отжиге проявляется эффект метастабильной графитизации, который ранее был известен по его проявлению в белых чугунах. Суть этого эффекта состоит в том, что при резко неравновесной кристаллизации в отливке формируется метастабильная структура белого чугуна, способного частично графитизироваться при отжиге. Однако часть образующегося в процессе отжига графита также является метастабильной и при очень длительном отжиге начинает медленно карбидизироваться. Проявляется этот эффект в пониженной твердости отожжённых чугунов по сравнению с расчетным равновесным состоянием. Чем больше карбидов в структуре чугуна, тем в большей степени проявляется этот эффект. При количестве свободных карбидов 10 % и меньше эффект метастабильной графитизации не проявляется.

6. Экспериментально исследованы особенности микроструктуры, механические (твердость и предел прочности) и триботехнические (величина износа, коэффициент трения) свойства чугунов. Количественно оценены структура металлической основы и степень ее аустенитизации, количество и химический состав карбидной фазы, количество графита и структурно свободной медистой фазы. Выявлены корреляционные зависимости свойств от факторов химического и фазового составов. Установлено наличие корреляционных связей между свойствами чугунов и параметрами ПА и Вк. Выявленная зависимость прочности чугунов второй группы от количества карбидов имеет экстремальный характер и хорошо иллюстрирует наличие эффекта композиционного упрочнения.

7. Величина износа чугунов первой группы в основном зависит от количества карбидов в структуре и степени легирования матрицы, определяемой параметром ПА. Оба эти фактора уменьшают износ чугунов. Величина коэффициента трения чугунов этой группы в пределах их установленного химического и фазового составов практически не зависит от их изменения.

Для чугунов второй группы зависимости износа и коэффициента трения от количества карбидов имеют минимумы в области 16-28 % карбидов. Медистая фаза уменьшает износ и коэффициент трения чугунов, причем интенсивность её влияния возрастает с увеличением нагрузки. Поэтому чугуны с повышенным содержанием меди (до 3,5 - 4,0 %) целесообразно использовать для изготовления деталей, работающих в наиболее тяжелых условиях.

Для тех же условий работы рекомендуется использовать чугуны с достаточным количеством графита (не менее 1-1,5 %). В чугунах с пластинчатым графитом положительное влияние графита характерно до 2,7-2,9 %. Для чугунов с шаровидным графитом изменение характера его влияния не выявлено во всем исследованном интервале содержаний углерода.

8. Подтверждены представления Крагельского о том, что для коэффициента трения в условиях работы без дополнительной смазки характерным является снижение его значения с ростом нагрузки; по всем исследованным сплавам эта закономерность соблюдается в условиях испытаний по режимам, не приводящим к катастрофическому износу.

На сопоставляемых антифрикционных сплавах эффект Крагельского проявляется по-разному. У бронзы наблюдается значительное снижение коэффициента трения при увеличении нагрузки до 3-4 МПа; в дальнейшем этот эффект резко снижается и наблюдается катастрофический износ, что свидетельствует о нецелесообразности использования бронзы при таких жёстких режимах.

Наличие графита в структуре чугунов способствует проявлению эффекта Крагельского; на всех зависимостях для исследованных чугунов интенсивность снижения коэффициента трения выше, чем у бронзы, причём при больших нагрузках (> 7 МПа) коэффициент трения у чугунов может быть даже ниже, чем у бронзы.

9. Сильное влияние на работоспособность чугунов в условиях трения оказывают высокотвердые карбидные фазы. Половинчатые чугуны обладают наиболее высокой и стабильной износостойкостью при всех использованных режимах трения. На этих чугунах значительно проявляется эффект Крагельского. Из половинчатых чугунов наиболее износостойкими являются разработанные чугуны с шаровидным графитом и метастабильной аустенитной матрицей, которая обеспечивает и достаточно высокую ударопрочность чугуна, и, наклепываясь, значительно повышает его износостойкость.

10. Для элементов подшипников скольжения (втулок и колец), работающих при сравнительно невысоких режимах трения (при РУ= 20 МПа-м/с) целесообразно использовать антифрикционные чугуны с пластинчатым графитом (типа АЧС-М). Практика использования этих чугунов взамен бронзы на Брянском заводе «Термотрон» показала высокую экономическую эффективность (92 тысячи рублей экономии в год) и надежность работы модернизированных узлов.

Для дифференциальной колесной пары наилучшие результаты обеспечивает сочетание материалов «упрочнённая сталь - чугун АЧВ-М». Для фрикционного контакта при отсутствии дополнительной смазки эта пара материалов показала низкое значение коэффициента трения скольжения при минимальном износе обеих деталей и при достаточной величине коэффициента сцепления. На Брянском заводе железнодорожной техники для этой колесной пары изготовлена промышленная партия чугунных деталей, которые поставлены заказчику (Московскому заводу по ремонту электроподвижного состава) для проведения производственных испытаний.

Для Брянского автозавода изготовлена из чугуна АЧС-М партия втулок, которые были установлены на кронштейнах подвески передних колес на тягаче БАЗ-6402. Испытания показали, что по износостойкости эти втулки не уступают бронзовым. Значительно лучшие результаты у втулок, изготовленных из антифрикционного половинчатого чугуна. В настоящее время решается вопрос об организации производства таких втулок.

1. Андриевский А.Р., СпивакИ.И. Прочность тугоплавких соединений. Справ, изд.- Челябинск: Металлургия, 1989. 368 с.

2. Асташкевич Б.М. Прочность и износостойкость чугуна для втулок цилиндров дизелей // Металловедение и термическая обработка металлов-1987.-№7.-С. 31-34.

3. Бебнев П.И. Коэффициент трения и износ пористого железографита. // В кн.: Исследования в области металлокерамики. М.: Машгиз, 1953. -С. 69-89.

4. Бобро Ю.Г., Платонова J1.A. Некоторые особенности микроструктуры алюминиевых чугунов, легированных медью // В кн.: Новое в металлографии чугуна, Киев: 1981. С. 94-99.

5. Богомолова H.A. Практическая металлография. -М.: Высшая школа, 1978. -С. 8-9, 12-27.

6. Боуден Ф.П., Тейбор Д. Трение и смазка твёрдых тел. М.: Машиностроение, 1968. - 543 с.

7. Бочвар A.A. Известия АН СССР, ОТН, 1947, № 10.

8. Волков А.Н., РовноваЭ.А. Влияние хрома на свойства аустенитного марганцевого чугуна // Литейное производство. 1976. - №10. - С. 6.

9. Волков А.Н, Морозов Г.Я. A.c. СССР №485170 МКИ С22 с37/10, заявл. 17.05.74, №2026316, опубл. 16.08.76.

10. Волков А.Н., Соболева К.А., Лядский В.Б. A.c. СССР №532655 МКИ С22 с37/10, заявл. 30.05.75, №2138347, опубл. 27.12.76.

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

12. ГерекА., БайкаЛ. Легированный чугун конструкционный материал. / Пер. с польск. - М.: Металлургия, 1978. - 208 с.

13. Горелик С.С., Расторгуев Л.Н., Скаков Ю.А. Рентгенографический и элек-тронномикроскопический анализ. М.: Металлургия, 1970. - 366 с.

14. Гречин В.П. Износостойкие чугуны и сплавы М.: Машгиз, 1961. - 228 с.

15. Гринченко И.В., Розов P.A., Лазарев В.В., Вольский С.Г. Колесные автомобили высокой проходимости. М.: Машиностроение, 1967. - 240 с.

16. Гуляев А.П. Металловедение: Учебник для вузов. М.: Металлургия, 1986. - 544 с.

17. Диаграммы состояния двойных и многокомпонентных систем на основе железа: Справ, изд./ Банных O.A., БудбергП.Б, Алисова С.П. и др. М.: Металлургия, 1986. - 440 с.

18. Железнодорожная колёсная пара с дифференциальным вращением колёс. Отчёт по НИР / Сакало В.И., Сильман Г.И., Погорелов Д.Ю. и др. -Брянск, БГТУ, 1998. 109 с.

19. Жуков A.A., Сильман Г.И., Эпштейн JI.3. Структура стали и чугуна и принцип Шарпи // Известия АН СССР. Металлы.- 1971.- №2. С. 145-152.

20. Иванько A.A. Твёрдость. Киев: Наукова думка, 1968. - 126 с.

21. Коваленко B.C. Металлографические реактивы. М.: Металлургия, 1973. -112с.

22. Комаров О.С., Сусина O.A., Макаева Г.Г. Сурмянистый чугун как износостойкий материал для пар трения // Антифрикционные и износостойкие чугуны: Тез. докл. международн. науч.-тех. конф. - Винница, 1992. - С. 58.

23. Костецкий Б.И., Носовский И.Г. Износостойкость и антифрикционность деталей машин. Киев: Техшка, 1965. - 206 с.

24. Костецкий Б.И., Носовский И.Г., Караулов А.К. и др. Поверхностная прочность материалов при трении. Киев: Техшка, 1976. - 292 с.

25. Костецкий Б.И., Топеха П.К., Носовский И.Г. Вторичные структуры на поверхностях трения и износ металлов. В кн.: Износ и износостойкость: Антифрикционные материалы. М.: Изд-во АН СССР, I960 Т.1, - С. 152-162.

26. Крагельский И.В. Некоторые задачи науки о трении // Проблемы трения и изнашивания.- 1971- Вып. 1. С. 11-16.

27. Крагельский И.В., Щедров B.C. Развитие науки о трении. М.: Изд-во АН СССР, 1956.-235 с.

28. Крагельский И.В. Трение и износ. М.: Машиностроение, 1968. - 478 с.

29. Крагельский И.В. Трибоника: достижения, проблемы, перспективы // Теория трения, износа и смазки: Материалы Всесоюз. научно-технич. конфер. -Ташкент, 1976. С. 3-13.

30. Крагельский И.В., Виноградов И.Э. Коэффициенты трения. М.: Машгиз, -1962.-186 с.

31. Крагельский И.В., МихинН.М. Узлы трения машин: Справочник. М.: Машиностроение, 1984. - 280 с.

32. Кузнецов В.Д. Физика твёрдого тела. Томск: Краен. Знамя, 1947. - Т.4. -539 с.

33. Лахтин Ю.М, Леонтьева В.П. Материаловедение: Учебник для втузов. -М.: Машиностроение, 1980.-493 с.

34. ЛевИ.Е. Карбидный анализ чугуна. Харьков: Металлургиздат, 1962. -180 с.

35. Лихтман В.М., Щукин Е.Д., Ребиндер П.А. Физико-химическая механика металлов. М.: Изд-во АН СССР, 1962. - 304 с.

36. ЛюбарскийИ.М. Повышение износостойкости нагруженных шестерён-М.: Машиностроение, 1965. 132 с.

37. Лядский В.Б, ЯсиновШ.М. Новый износостойкий чугун, легированный марганцем и свинцом. Труды Таджикского с.-х. ин-та, 1979, №22, С. 78-83.

38. Лядский В.Б., Ясинов Ш.М., Андрионов И.П. Марганцовистый чугун. Авт. св. СССР, №642366, кл. С 22 С 37/10, заявл. 22.03.77. №2467386, опубл. 15.01.79.

39. ЛядскийВ.Б.Ю ЯсиновШ.М. Чугун. Авт. св. СССР №635152, кл. С22 С37/10, заявл. 7.02.77, №2450426, опубл. 30.11.78.

40. Марковский Е.А., Кириевский Б.А. Изменение химического состава поверхностных слоёв сплавов, деформированных трением // Проблемы трения и изнашивания 1974 - №6. - С. 105-112.

41. Материаловедение: Учебник для втузов. Б.Н. Арзамасов, И.И. Сидорин, Г.Ф. Косолапов и др.; под общ. ред. Б.Н. Арзамасова. 2-е изд. испр. и доп. - М.: Машиностроение, 1986. - 384 с.

42. Металловедение и термическая обработка стали: Справочник. В 3-х т. 2-е изд. / Под ред. М.Л. Бернштейна и А.Г. Рахштадта. М.: Металлургия, 1961.-Т.1.-747 с.

43. Матсин Э.А. Труды II Всесоюзной конференции по трению и износу.-Т.3.-1949.-С. 34-38.

44. Медь в чёрных металлах / Под ред. И. Ле Мея и Л.М.-Д. Шетки: Пер. с англ. / Под ред. Банных O.A. М.: Металлургия, 1988. - 312 с.

45. Морозов Ю.Ф. Исследование влияния технологических факторов на струк-турообразование и свойства антифрикционных железографитовых материалов: Автореф. дисс. канд. техн. наук Киев, 1965. - 15 с.

46. МошковА.Д. Пористые антифрикционные материалы. М.: Машиностроение, 1968. - 208 с.

47. Носовский И.Г. Влияние газовой среды на износ на износ металлов. Киев: Техшка, 1968. - 180 с.

48. Омельянов А.К. О применении пористых железных подшипников в сельскохозяйственном машиностроении. // В кн.: Порошковая металлургия. — М.: Металлургиздат, 1954. С. 140-146.

49. ОсадчукА.Ю., Половинчук В.П. Технические условия на стабильно-половинчатые чугуны // Антифрикционные и износостойкие чугуны: Тез. докл. международн. науч.-тех. конф. Винница, 1992. - С. 56-57.

50. Палатник JI.C., Любарский И.М., Бойко Б.Т. К вопросу о природе «белой зоны». ФММ, 1955, №7, вып. 3, С. 473-474.

51. Поздняк Н.З. Исследование процессов структурообразования при спекании железографитовых сплавов. Сообщ. 4 // Порошковая металлургия 1963. -№ 5. - С. 80-86.

52. Половинчук В.П. Износостойкие антифрикционные чугуны // Антифрикционные и износостойкие чугуны: Тез. докл. международн. науч.-тех. конф. Винница, 1992. - С. 10

53. Половинчук В.П., Пахнющий И.О. Триботехнические, механические и литейные свойства хромомедистых чугунов // Антифрикционные и износостойкие чугуны: Тез. докл. международн. науч.-тех. конф. Винница, 1992. - С. 37.

54. Пугина Л.И. Исследование износостойких металлокерамических антифрикционных материалов на основе железа: Автореферат дисс. канд. техн. наук. Киев, 1961. - 20 с.

55. Расчётно-экспериментальное исследование усилий и скольжений в контакте кольца и центра и выбор оптимальной контактной пары по условиям износа. Отчёт по НИР / Сакало В.И., Погорелов Д.Ю, Ольшевский A.A. и др. Брянск, БГТУ, 1997. - 107 с.

56. Савицкий И.В., Сухарина H.H., Загребенникова М.П. Сб. Сухое трение, Изд. Латв. АН СССР,- 1961.

57. Самсонов Г.В., Виницкий И.М. Тугоплавкие соединения: Справ, изд. М.: Металлургия, 1976. - 560 с.

58. Свойства элементов: Справ, изд. в 2 т.: Т.1. Физические свойства. М.: Металлургия, 1976. - 600 с.

59. СвяткинБ.К., Серебряков Ю.Г., Корпенко М.И., Мептонян С.А., КнышТ.И. Серый износостойкий чугун для отливок Авт. св. СССР №1293241 Заявл. 22.10.85, №3968034/22-02, опубл. в БИ, 1987, №8. МКИ С22 С37/00.

60. Сильман Г.И. Антифрикционный чугун. Патент РФ №2096515. БИ, 1997, №32

61. Сильман Г.И. Методика расчёта диаграмм состояния тройных систем с использованием коэффициентов межфазного распределения элементов. Часть 1. Двухфазное равновесие // Журнал физической химии- 1983Т. 57, №2.-С. 307-313.

62. Сильман Г.И. Методика расчёта диаграмм состояния тройных систем с использованием коэффициентов межфазного распределения элементов. Часть 2. Трёх- и четырёхфазное равновесие // Журнал физической химии-1983.- Т. 57, № 3. С. 548-554.

63. Сильман Г.И. Разработка методологии создания высокопрочных и износостойких сплавов с композитной структурой // Повышение качества транспортных и дорожных машин. Межвузовский сборник научных трудов. -Брянск, 1994.-С. 107-113.

64. СильманГ.И. Синтез легированных Fe-C-сплавов с композиционным упрочнением на основе геометрической термодинамики. Докт. дисс. -Брянск, 1987. 483 с.

65. Сильман Г.И. Система Fe-C-Cr и переход от неё к системам Fe-C и Fe-C-Cr-Si. Термодинамический и термокинетический анализ. Расчёт, построение и использование диаграмм. Брянск: Изд-во БГИТА, 1999. - 144 с.

66. Сильман Г.И. Чугуны. Рекомендации по выбору вида и марки чугуна для литых деталей машин и оборудования: Учебное пособие. Брянск, 1999. -55 с.

67. СильманГ.И., Болховитина H.A. Фазовые и структурные превращения в половинчатых хромокремнистых чугунах // Закономерности формирования структуры сплавов эвтектического типа. Часть 1. Днепропетровск: Изд-во ДметИ, 1986. - С.56-58.

68. Сильман Г.И., Болховитина H.A. Влияние ванадия на структурообразова-ние в хромокремнистых половинчатых чугунах // Брянск: Брянский технологический институт, 1987. 9 с. Деп. в Черметинформации, № 2Д/4642.

69. СильманГ.И., Болховитина H.A., Жаворонков Ю.В., Серпик JI.Г., Труб-ченко В.П. Исследование и применение сплавов для литого инструмента и быстроизнашиваемых деталей // Отчёт по научно-исследовательской теме: Брянск, БТИ, 1984. 198 с.

70. Сильман Г.И., Болховитина H.A., Эпштейн JI.3., Жуков A.A., Фроль-цовМ.С. Антифрикционный чугун. Авт. св. СССР №990859 заявл. 13.06.80, №2939249/22-02, опубл. 23.01.83 в БИ, 1983, №3. МКИ С22 С37/08.

71. Сильман Г.И., Жаворонков Ю.В., Соболь В.Н., Малахов A.C. Антифрикционный чугун. Патент РФ №2101379. БИ, 1998, №1.

72. Сильман Г.И., Жуков А.А, Фрольцов М.С., Прудников А.Н. Особенности микроструктуры и распределения элементов в комплексно-легированных белых чугунах // Металловедение и термическая обработка металлов-1981.-№ 1.-С. 52-56.

73. Сильман Г.И., Жуков A.A. О показателе стабильности чугуна // Известия вузов. Чёрная металлургия, 1982, № 11. — С. 121-124.

74. Сильман Г.И., Жуков A.A., Жаворонков Ю.В. Экспериментальное исследование метастабильной графитизации чугунов // Материаловедение и термическая обработка металлов 1998 - №3. - С. 25-28.

75. Сильман Г.И., Жуков A.A., Эпштейн JI.3. Ванадий в чугунах с пластинчатым и шаровидным графитом // Литейное производство— 1974. — №5. — С.9-10.

76. Сильман Г.И., Масленков С.В., Тейх В.А. Распределение Si, Mo и Cr в чугуне // Литейное производство 1969 - № 8. - С. 25-27.

77. Сильман Г.И., Печёнкина Л.С. Оценка необходимого содержания ванадия в комплексно-легированных белых чугунах // Материаловедение и производство: Юбилейный сборник научных трудов. Брянск: Изд-во БГИТА, 2000. - С. 70-76.

78. Сильман Г.И., Серпик Л.Г., Камынин В.В. Половинчатый чугун. Патент РФ №2147045. БИ, 2000, №9.

79. Сильман Г.И., Тейх В.А. Концентрационная зависимость распределения легирующих элементов между фазами чугуна // Термодинамика и физическая кинетика структурообразования в стали и чугуне. Вып. 3. М.: Изд-во ОНТИ ВНИИЛтехмаш, 1967, - С. 87-90.

80. Сильман Г.И., ТейхВ.А., Сосновская Г.С. Медь в отливках из чугуна с пластинчатым и шаровидным графитом // Литейное производство 1975. -№10.-С. 8-9.

81. Сильман Г.И., Фоминых И.П. Использование распределения некоторых элементов между фазами белого чугуна. // В кн.:Технология литья, штамповка и термическая обработка сплавов. Тула: Приокское книжное изд-во, 1967.-С. 12-19.

82. Слюсарев В.Ю, Козютенко С.И., Гордейчук О.Н., Бобошин В.И., Бажу-раИ.И. Влияние меди на структуру и свойства серого чугуна // Донецк: Донецкий политехи, ин-т, 1986. 6 с. Деп. в Черметинформации, 31.01.86, №3254-чм.

83. Смирнов Г.А. Влияние числа и расположения осей на тягово-сцепные качества полноприводных автомобилей // Автомобильная пром-сть- 1965 — №12.- С. 22-26.

84. Смирнов Г.А. Известия вузов. Машиностроение, 1965, №7 С 28-30.

85. Снеговский Ф.П. Опоры скольжения тяжёлых машин. — М.: Машиностроение, 1969.-232 с.

86. Справочник по чугунному литью. / Под ред. Н.Г. Гиршовича. Л.: Машиностроение, 1978. - 758 с.

87. Федорченко И.М., Панаиоти И.И., Повод В.К. Исследование фазовых и структурных изменений в поверхностных слоях материалов фрикционной пары // Порошковая металлургия 1966- №4 - С. 21 -29.

88. Федорченко И.М., Пугина Л.И. Композиционные спечённые антифрикционные материалы. Киев: Наук, думка, 1980. - 404 с.

89. Федянин А.И. Влияние термической обработки на структуру, механические и антифрикционные свойства чугуна АЧС-5 // Металловедение и термическая обработка. Калинин. - Вып.2. - 1976. - С. 49-57.

90. Фрольцов М.С. Карбидный анализ чугуна и стали. Информационный листок Брянского ЦНТИ, 1974, №232174.

91. ЦыпинИ.И. Белые износостойкие чугуны. Структура и свойства. М.: Металлургия, 1983. - 176 с.

92. Чернавский С.А. Подшипники скольжения. М.: Машгиз, 1963- 232 с.

93. Хрущёв M.JI. Антифрикционный чугун // Чугун: Справочник. М.: Металлургия, 1991. - С. 520-527.

94. Шерман А.Д., Лущенков В.Л., Жуков A.A., Кочерыгина A.M. Влияние Si и С на растворимость меди в чугуне //Литейное производство.- 1981.— №6.— С. 32-33.

95. Шпагин А.И. Антифрикционные сплавы, ГНТИ, 1956.

96. Шурин А.К. Диаграммы состав свойство квазибанарных и квазитройных эвтектических систем с фазами внедрения. - Киев: Изд-во ИПМ АН УССР, 1980. - С. 59-67.

97. Эскизный проект шасси. Расчёты. Т.4. Кн. 4. КЭО БАЗ, Брянск, 1969. — 202 с.

98. Abrasion mechanisms of white cast iron. I. Influence of the metallurgical structure of molybdenum white cast irons. De Mello J.D.B., Durand-Charre M., Mathia T. "Mater. Sei. and Eng.", 1985, 73, P. 203-213.

99. Austenitisches Gußeisen. Ein vielseitiger Werkstoff dringt vor. "Ind.-Anz." 1986, 108, №8, 23. (нем.)

100. Basset H. Bearing Metalsand Alloys, London, 1937, №3.

101. Вё1ак J. Prispevek к prolemum kluznych vlastnosti porovitych jcelovych mate-riälu. Pork, präsk. met. VÜPM.- 1968. - №2. - S.65-72.

102. Benz R., Elliot J.F., Chipman. Met. Trans., 1973, v.4, № 8. P. 1975-1986.

103. Chang Y.A. et al. Phase Diagrams and Thermodinamic Properties of Copper-Metall Systems, INCRA Monograph VI. New York, INCRA, 1979.

104. De Sy A. Giesserei.- 1964. 51. - №2. - P.25.

105. Dilewijns J., Craenen J. Fonderie Beige.- 1970. №1. - P.5. №2. - P.33.

106. Dilewijns J., De Sy A. Foundry Trade Journal.- 1967. 123.- №2640. - P.337. №2643. -P.153.

107. DurdallerC. The effect of additions of copper, nickel and graphite on the sintered properties of iron-base sintered P/M parts. Progr. Powder Met., 1969. -№25.-P. 73-100.193

108. ДоценкоП.В., Дмитров Димитър Христов, Димитрова Мария Николова. Износоустойчив сив чугун. Авт. св. НРБ, кл. С.22 С 37/00, № 21311, заявл. 20.03.75, №29380, опубл. 20.04.79. (болгар.)

109. Fein R.S., Vielforth F.I.Jr. Lubrication fundamentals. Lubrication, 1973, 58, Oct.-Dec., p. 77-88.

110. Gummeson P.U., Forse L. Eisen-Kupfer-Graphit-Sinterwerkstoffe. Planseeber. Pulvermet.,1975. - №3. S.94-101.

111. Kieffer R, Rassaerts H. Metall, 1966, 20, № 7. - P. 691-695.

112. MayrG. I materiali: la ghisa austenitica. "Mecc. ital." 1977, 13, №106, 27-28 (итал.)

113. Silman G.I., Zhukov A.A. A new phenomenon: the transient metastable graphi-zation of alloyed white iron // Bull of Materials Science.- 1995 V.18 - №2 -P.99-102.

114. Wittmoser A., Pockhamer H. Archiv Eisenhuttenwesen, 1955, № 6. - S. 319.194