автореферат диссертации по металлургии, 05.16.06, диссертация на тему:Разработка технологии получения порошковых антифрикционных материалов с реализацией эффекта безызносности при трении

На правах рукописи

Азаренков Андрей Александрович

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКОВЫХ АНТИФРИКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ С РЕАЛИЗАЦИЕЙ ЭФФЕКТА БЕЗЫЗНОСНОСТИ ПРИ ТРЕНИИ

Специальность 05. 16.06. - «Порошковая металлургия и композиционные материалы»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новочеркасск 2004

Работа выполнена на кафедрах «Материаловедение и технология материалов» и «Автомобильный транспорт и организация дорожного движения» Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института).

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор Гасанов Б.Г.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Логинов В.Т.; кандидат технических наук, доцент Гордин Ю.А.

Ведущее предприятие: «Рост НИИТМ»,

г. Ростов-на-Дону

Защита состоится «6» мая 2004 г. в 10 часов на заседании совета К212.304.02 по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата технических наук в Южно-Российском государственным техническом университете (Новочеркасском политехническом институте) по адресу: 346428, Ростовская обл., г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132.

С диссертационной работой можно ознакомиться в библиотеке университета.

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах заверенные печатью) просим направлять ученому секретарю совета по указанному адресу.

Автореферат разослан апреля 2004 г.

Ученый секретарь л

диссертационного совета к. т. н., доцент Горшков С. А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы._Подбор материалов для многих пар трения с учётом условий эксплуатации, требований по механическим свойствам, надёжности, долговечности и ремонтопригодности машин и механизмов, представляет собой достаточно сложную задачу. В каждом конкретном случае выбор материала также зависит от конструкции и назначения узла, его стоимости, затрат на изготовление деталей, эксплуатационных расходов, связанных с их обслуживанием и ремонтом. Наиболее привлекательными в этих отношениях являются пористые антифрикционные материалы для подшипников скольжения, получаемые методами порошковой металлургии, благодаря оптимальному сочетанию триботехнических свойств, возможности варьировать составом, способности к самосмазыванию, эксплуатационной надёжности, долговечности и экономичности производства. Среди них наибольшее распространение получили порошковые антифрикционные сплавы общего назначения на основе бронзы с добавками графита и композиции на основе железа (железографит, железо-медь-графит). Но из-за высокой стоимости порошков медных сплзвов и ограниченности области их применения в качестве основы спеченных антифрикционных материалов их всё чаще заменяют сплавами на основе железа. Актуальной задачей в машиностроении является повышение триботехниче-ских свойств этих материалов. Это достигается подбором оптимального химического состава, введением твёрдых смазок и т.д. Значительно повысить эксплуатационные свойства антифрикционных материалов позволяет, открытый в 50-60-х годах, эффект избирательного переноса, который заключается в самопроизвольном образовании промежуточных слоев на рабочих поверхностях антифрикционного материала (оловянистой бронзы) и контртела (стального вала или оси) в виде сервовитного слоя меди и сёрфинг-плёнки при трении в среде смазки, обладающей восстановительными свойствами. Этот процесс достаточно хорошо изучен для пар трения из компактных материалов типа «медный сплав-сталь», однако до настоящего времени практически не изучен в парах трения с порошковыми антифрикционными материалами.

Целесообразность разработки методов повышения триботехнических свойств порошковых антифрикционных материалов на основе Fe с использованием эффекта избирательного переноса и технологий их получения определила необходимость проведения специальных исследований, которые были выполнены на кафедрах «Материаловедение и технология материалов» и «Автомобильный транспорт и организация дорожного движения» ЮРГТУ (НПИ)

Работа выполнена в соответствии с научно-технической программой «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям нзу-ки и техники» по госбюджетной теме 1.00 «Разработка теоретических и физических основ формирования перспективных функциональных материалов» на 2000-2004 гг.

Цель и задачи исследования. Целью работы является повышение эксплуатационных характеристик порошковых антифрикционных материалов на

основе железа с использованием эффекта бффодомопиУНХЮОДДО) и разра-

БИБЛ ПОТЕКА I

СП 09

'адI

ботка технологии изготовления деталей из них.

Для достижения этой цели в работе поставлены следующие задачи:

1. Исследовать механизм формирования сёрфинг-плёнки и сервовитно-го слоя в парах трения «порошковый антифрикционный материал - сталь» при использовании в качестве смазки поверхностно-активных веществ.

2. Изучить влияние химического и фазового состава порошковых материалов на основе железа и меди, а также режима трения на процессы избирательного переноса и возможность реализации эффекта безызносности.

3. Установить граничные условия и кинетические особенности протекания самоорганизующихся процессов в зонах фрикционного контакта пористых материалов с контртелом из стали и составить рекомендации по созданию условий, обеспечивающих избирательный перенос.

4. Разработать технологию получения порошковых антифрикционных материалов с пропиткой смазками, содержащими ПАВ, реализующих эффект «безызносности» и обеспечивающих заданный срок эксплуатации машин и механизмов.

Научная новизна..

1. Установлено, что в пересыщенном твёрдом растворе меди в железе процессы активации контактной поверхности и формирования вторичных структур в зоне трения протекают значительно быстрее, чем в сплавах со свободной медью.

2. Добавление графита в железомедные сплавы препятствует формированию и закреплению сервовитной и сёрфинг-плёнок на рабочих поверхностях в результате образования графитной плёнки и коагуляции медных включений.

3. Жидкофазное спекание и последующая закалка обеспечивают требуемый характер распределения меди в антифрикционном сплаве Fe+Cu и создают в зависимости от параметров трения в зоне контакта «сталь-пористый материал» условия для возникновения и протекания самоорганизующегося процесса.

4. Выявлено, что ступенчатое нагружение в интервал давлений 1-20 МПа обеспечивает, формирование и стабилизацию сервовитной и сёрфинг-плёнки на поверхности контактируемых материалов в случае использования в качестве смазки смеси глицерина и минерального масла.

Практическая ценность. Разработана технология получения порошкового антифрикционного материала на основе железа, с реализацией режима «безызносного» трения в парах «порошковый материал-сталь», что позволило снизить коэффициент трения в 10 - 15 и износ 8-12 раз по сравнению со сплавами аналогичного состава, работающих в условиях граничного трения. Для повышения износостойкости и несущей способности железомедных сплавов с концентрацией меди 1 - 10 % рекомендовано проводить ступенчатое нагружение.

Реализация результатов работы. Результаты, полученные в работе, были использованы при разработке технологии изготовления детали «втулка поддерживающего гусеничного хода экскаватора 652В.21.10.001» изго-

товленной из спеченного антифрикционного материала на основе железного порошка с добавками меди пропитанного смазочным составом; содержащим поверхностно-активные вещества (ПАВ).

Разработанная технология была апробирована на ОАО «Донецкий экскаватор» (г. Донецк, Ростовская область).

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на:

- III международной научно-технической конференции «Новые технологии управления движением технических объектов» (г.Ростов-на-Дону 2000 г.);

- I международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы машиностроения» (г.Владимир 2001 г.);

- Международной научно-технической конференции «Порошковые и композиционные материалы, структура, свойства, технология получения» (г. Новочеркасск 2002г.);

- Международной научно-практической конференции «Прогресс транспортных средств и систем-2002» (г.Волгоград 2002 г.);

- Всероссийской научно-технической конференции «Концепция современного развития автомобилестроения и эксплуатации транспортных средств» (г. Новочеркасск 2002 г.);

- Международной научно-практической конференции «Проблемы синергетики в трибологии, трибоэлектрохимии, материаловедении и мехатро-нике» (г. Новочеркасск 2002 г.);

- Научно-технические конференции сотрудников, аспирантов и студентов ЮРГТУ (НПИ) 2000 - 2003 гг.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ, из них 6 в материалах международных, всероссийских и межвузовских конференции, 1 статья в ведущем научном издании, 1 работа выполнена единолично.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, обших выводов; ихпожена на 153 странницах машинописного текста, включая 44 рисунка, 11 таблиц, список литературы 155 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Представлена оценка современного состояния решаемой проблемы, обоснована актуальность работы, отражены основные направления и объекты исследований.

Первая глава посвящена обзору литературных источников по теме диссертационной работы и формулировке цели и задач исследований. В ней проведен обзор основных эксплуатационных показателей антифрикционных материалов, видов изнашивания и способов улучшения их рабочих характеристик. Проанализированы основные требования, предъявляемые к структуре и свойствам таких материалов. По литературным и патентным источникам рассмотрены различные составы спеченных антифрикционных материалов на основе меди, железа и их свойства при испытаниях в различных условиях.

Установлено, что в подавляющем большинстве случаев для улучшения триботехнических характеристик материалов на основе меди в их состав вводят различные добавки (титан, никель, хром, железо) и твёрдые смазки (графит, дисульфид молибдена, фториды), в ряде случаев осуществляют пропитку фторопластами. Для улучшения характеристик сплавов на основе железа в них добавляют графит, медь, молибден, фосфор, серу. Также вводят в состав сульфиды, селениды, фториды и др. в качестве твёрдых смазок. Эти мероприятия позволяют расширить границы применения таких материалов, повысить их износостойкость и нагрузочную способность, но не оказывают значительного влияния на коэффициент трения.

Комплексным методом повышения нагрузочной способности, износостойкости и снижения коэффициента трения, по литературным данным, является обеспечение в узлах трения процессов самоорганизации вторичных структур (образование сервовитных и сёрфинг плёнок при избирательном переносе), защищающих контактируемые поверхности от непосредственного соприкосновения, и обладающих незначительным сопротивлением сдвигу. Анализ известных работ в этой области показал, что самоорганизация системы при трении и возникновение диссипативных структур легко реализуется в парах трения, содержащих медный сплав, при наличии смазки обладающей восстановительными свойствами. В главе были также описаны некоторые теоретические аспекты самоорганизации материалов при трении. Однако, несмотря на достаточно хорошую изученность этого вопроса в парах трения с компактными материалами, в узлах трения с порошковыми материалами он практически не изучался. Не установлены оптимальный химический состав материалов, пористость, нагрузочные режимы, обеспечивающие возникновение и устойчивое протекание процесса избирательного переноса в таких парах трения.

Вторая глава. Приведены характеристики используемых материалов, оборудования, методики проведения исследований и математической обработки результатов экспериментов.

Для изготовления экспериментальных образцов были использованы: железный порошок ПЖВ 3.160.28 ГОСТ 9849-86, порошок медный электролита-

ческий ПМС-1 ГОСТ 4960-75, порошок бронзы БрО5Ц5С5 ГОСТ 7575-78 и графит искусственный специальный малозольный (ГИСМ) ТУ 48-20-54-84.

Смешивание компонентов осуществлялось в планетарной центробежной мельнице САНД-1 с отношением массы шаров к массе шихты 2,5 : 1 при диаметре шаров 4...5 мм и частоте вращения ротора 300 мин'1, а также вручную в ступе. Время смешивания - зависело от состава шихты. Взвешивание компонентов шихты и ее дозировка осуществлялись на весах ВЛКТ-500-М с точностью 0,2 г.

Для исследования триботехнических характеристик изготавливались кольца 070x50 мм высотой 10 мм, из которых вырезали образцы для испытаний. Статическое холодное прессование (СХП) проводилось на гидравлических прессах 2ПГ-125 и П-250 в стальных пресс-формах по схеме двустороннего прессования, для получения более равномерной плотности по всему объёму образца. Пресс-формы изготавливались из сталей У8, У10А ГОСТ 1435-90, термо-обработанных до твёрдости 55...62 HRC3. В качестве технологической смазки, наносимой на инструмент при СХП, использовался стеарат цинка. После СХП при давлении 100...800 МПа пористость заготовок составляла П = 10...40 %. Прессовки в зависимости от состава спекали при температурах 800, 1050 и 1150°С с выдержкой 3 часа. Нагрев осуществляли в элеетрической печи с сили-товыми нагревательными элементами в защитно-восстановительной среде осушенного диссоциированного аммиака с температурой точки росы -10...-0 "С. Поддержание температуры в зоне спекания велось с точностью ±10 °С. Некоторые образцы в зависимости от назначения подвергались термообработке: закалка с 1150 °С в воду и отпуск при 200 °С 1 ч. После спекания образцы пропитывались смазкой в масляной ванне при температуре 90 °С Зч, в глицерине при 70°С -Зч. Для исследования структуры изготавливались цилиндрические образцы 018 высотой 12 мм.

Микроструктурный анализ выполнялся с помощью автоматического структурного анализатора «EPIQUANT». Микрорентгеноспектральный анализ проводился на растровом электронном микроскопе-микроанализаторе «САМЕВАХ MICRO». Микротвердость измерялась на приборе ПМТ-3.

Триботехнических характеристики определяли на машине трения МИ по схеме «вал - колодка». Диаметр контртела- 50 мм, материал - инструментальная сталь У8А твёрдостью HR.C 55 с шероховатостью рабочей поверхности R„=1mkm. Температуру вблизи зоны трения измеряли с помошью бытового мультиметра М 838 с погрешностью измерения ± 3%.Результаты экспериментов обрабатывались на ПЭВМ, статистические расчеты осуществляли при уровне значимости

Третья глава. Исследовано влияние химического состава материала, его пористости, состава и способа подачи смазки в зону фрикционного контакта, нагрузочного режима на основные триботехнические характеристики (коэффициент трения, линейный износ, время приработки).

Для исследования влияния добавок меди, бронзы и графита изготавливались образцы следующего химического состава: (0-

10%+Гр 2%; Ре+Бр05Ц5С5 (0-10%) с пористостью 18-22%. Испытания проводили при давлении в зоне фрикционного контакта - 10 МПа и скорости относительного скольжения 0,55 м/с. Было выявлено, что оптимальными характеристиками обладает спеченный материал Ре+Си (2,5%). При трении в глицерине образцы этого состава имели минимальные значения коэффициента трения (0,004-0,0045), линейного износа в период приработки (0,085 мм) и продолжительность этого периода 9-10 мин. При увеличении содержания меди в сплаве до 10 % на контактной поверхности появляется большое количество участков свободной меди, которая в условиях безокислительного трения приводит к микросхватываниям поверхностей, перегреву пары трения, значительному увеличению времени приработки и сильному изнашиванию.

Установлено, что по окончании периода приработки интенсивность изнашивания снижается настолько сильно, что практически не позволяет зафиксировать сколько-нибудь значимый износ в установившемся режиме трения, даже при увеличении времени испытания в несколько раз.

Введение графита способствует уменьшению времени приработки до 67 мин и снижению износа образцов, содержащих 5% Си и более, однако коэффициент трения у композиций Ре+Си+2% Гр выше (0,006) и имеет нестабильный характер в виде частых всплесков, что объясняется образованием пленки графита на поверхности трения в начальной стадии испытания, которая препятствует формированию и закреплению на трущихся поверхностях сервовитной и сёрфинг-плёнок.

Легирование железной основы бронзой БРО5Ц5С5 уменьшает время приработки и износ при концентрациях выше 5% по сравнению с композициями Ре+Си, что связано с более высокой твёрдостью бронзовых включений и их меньшей склонности к схватыванию, однако коэффициент трения в установившемся режиме возрастает до 0,007-0,01.

Для изучения влияния состава смазки на трибосвойства использовались образцы Ре+Си 2,5% пористостью 18-22%. В качестве смазочных материалов в данных исследованиях применялись: глицерин, масло И-30, смесь масла И-30 с глицерином в объёмных соотношениях 4:1; 3:2; 2:3; 1:4.

Установлено, что увеличение содержания глицерина в смеси с 20 до 80% приводит к сокращению времени приработки с 110-120 до 6-8 мин (рис. 1). Минимальные значения коэффициента трения (0,003-0,0035) и линейного износа на стадии приработки (0,03-0,04) получены при содержании глицерина в смеси 40 - 60%. Этому смазочному составу соответствуют и минимальные значения линейного износа образцов (0,03-0,04 мм). При дальнейшем увеличении доли глицерина в смазочной смеси коэффициент трения и износ увеличиваются. Это объясняется тем, что чистый глицерин плохо смачивает поверхность контртела и образца, в отличие от масла И-30. Поэтому на этапе приработки, когда износостойкость антифрикционного материала сильно зависит от смазочных свойств исходной смазки, при смазывании чистым глицерином или смесью масла с глицерином с высокой (больше 60%) концентрацией последнего имеет место более жёсткий режим трения, чем при трении на масле и наблюдается повышенный износ образца. Но при дальней-

шей работе в результате трибодеструкции глицерина и образования молекул ПАВ, происходит оттеснение ими масла у поверхностей трения и формирование промежуточных слоев вторичных структур (сёрфинг плёнок), в результате которого условия смазывания значительно улучшаются, что приводит к существенному снижению коэффициента трения и стабилизации режима бе-зызносного трения.

Рис. 1 Зависимости коэффициента трения (а) и линейного износа (б) от времени испытания для смазок: 1-масло И-30, 2-масло И-30+20% глицерина; 3- масло И-30+40% глицерина; 4-масло И-30+60% глицерина; 5-масло И-30+80% глицерина; 6- глицерин.

Таким образом, последовательный режим смазывания пористого подшипника скольжения обеспечивает весьма существенное снижение износа на этапе приработки и снижение коэффициента трения до минимальных значений (0,003-0,0035) в установившемся режиме. В этом случае так же, как и при избирательном переносе, наблюдается самоорганизация процессов в паре

трения. Это делает возможным применение глицерина для пропитки пористых втулок подшипников скольжения, при дальнейшем смазывании их маслом, например, непосредственно перед установкой их на вал.

Экспериментально обнаружено, что при регулярной капельной подаче смазки в зону трения, коэффициенты трения снижаются при трении как на масле так и на глицерине, а время приработки наоборот увеличивается. Снижение коэффициента трения в данном случае объясняется удалением из объёма смазки продуктов износа металлов, и соответственно улучшением условий трения, это способствует уменьшению величины износа при трении на масле. Л увеличение периода приработки является следствием того, что для удаления изношенных частиц металла требуется дополнительное время. В случае трения в среде глицерина возможно и вымывание молекул ПАВ и координационных соединений, образовавшихся в результате трибодеструкции глицерина и реагирования её продуктов с металлом, не успевших закрепиться на трушихся поверхностях, что объясняет увеличение износа при постоянной подаче глицерина.

Было исследовано влияние остаточной пористости на триботехниче-ские свойства спеченных антифрикционных материалов на основе Бе. Для этого использовались образцы следующего химического состава: Бе; Бе+Си 2,5%; Ре+Бр05Ц,5С5 2,5%. Испытания осуществлялись в среде глицерина. Пористость образцов после спекания составляла 10-40 % в зависимости от давления СХП.

Установлено, что при увеличении пористости время приработки имеет тенденцию к уменьшению. Коэффициент трения достигает минимальных значений в интервале пористостей 18-22% для всех испытываемых образцов, что согласуется с литературными источниками при испытании пористых материалов на основе Бе в среде минеральных масел. Возрастание коэффициента трения при увеличении пористости выше 22-24% объясняется тем, что при высокой пористости площадь межчастичных контактов и связь между частицами уменьшается. Это способствует отрыву частиц порошка с поверхности контакта под действием тангенциальных сил. Оторванные частицы железного порошка могут играть роль абразива, цепляясь за неровности на контакти-руемых поверхностях пары трения и повышать коэффициент трения. Линейный износ при увеличении пористости возрастает практически линейно, что объясняется уменьшением прочности образцов. Оптимальные свойства имеет сплав Бе+Си 2,5% пористостью около 20%.

Для выявления нагрузочных характеристик исследуемых сплавов, было изучено влияние нагрузки прилагаемой к образцу на его трибохарактеристи-ки. Испытывались образцы из сплава Бе+Си 2,5% пористостью около 18-22% в среде глицерина. Испытания проводились по двум схемам: а) - использование отдельного образца и контртела для каждого значения нагрузки; б) - использование одного образца и контртела, нагрузку повышали после завершения приработки при более низкой нагрузке непосредственно во время испытания (рис. 2).

/

0,18

0,16 0,14 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0

/ 0,18 0,16 0,14 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0

а)

/4

4—^

IV.

кх

V

>1 ч \\г

0

10

15

20

25

мин

б)

^ )

^-2 4-^

V

\

\

\

10

20

30

40

50

60 I,:

мин

Рис. 2 Зависимости коэффициента трения от времени испытания для схем нагружения, при давлении, МПа: а) 1 - 5; 2 - 8; 3 - 11; 4 - 14; б) 1 - 5; 2 -10; 3- 17; 4-20.

Установлено, что при испытаниях по первой схеме при скорости скольжения 0,55 м/с критическое давление составляет около 14 МПа (рис. 2,а), в то время как при ступенчатом нагружении одного и того же образца критическое давление можно увеличить до 20 МПа (рис. 2,6). Следовательно при нагружении нового образца критическим давлением формирования защитных пленок не происходит из-за сильного нагрева, а при постепенном повышении давления нагрузочная способность одного и того же материала повышается благодаря постепенному развитию и адаптации промежуточных слоев вторичных структур. Таким образом, зафиксированное в ходе экспериментов максимально допустимое значение параметра ру составило 8-10 МПам/с,

что превышает в 4-6 раз аналогичное значение для композиций железографит и железо-медь-графит в условиях самосмазывания или периодической подачи смазки.

Четвёртая глава_ посвящена исследованию кинетики избирательного переноса в парах трения со спеченным антифрикционным материалом на основе железа и обоснованию обнаруженных особенностей протекания этого процесса.

На основе анализа результатов проведенных исследований и литературных данных по трению компактных медьсодержащих сплавов по стали в среде глицерина установлено, что время приработки порошкового материала в среде глицерина 5-10 раз меньше, чем у компактной меди, оловянистой бронзы и латуней, а коэффициент трения на этапе приработки снижается в 15-30 раз. Причиной такой значительной разницы свойств является более высокая скорость формирования промежуточных слоев вторичных структур в результате более сильной активации физико-химических процессов при трении, которая в свою очередь в значительной степени зависит от площади поверхности вступающей в реакцию со смазкой.

Была проведена оценка этой поверхности для пористого железа (П« 1822%) из порошка ПЖВЗ. 160-28 и компактного материала шероховатостью 1 мкм с номинальной контактной поверхностью 1 см2.

Для порошкового материала была определена суммарная удельная поверхность всех частиц в слое порошка толщиной равной максимальному размеру частицы порошка по формуле:

где - масса /-той фракции в первом слое;

- удельная поверхность частиц ьтой фракции (справочные данные).

С учётом коэффициента ак, характеризующего долю поверхности приходящуюся на межчастичные контакты, была определена свободная поверхность частиц порошка в первом слое:

(2),

Коэффициент ак определяли по формулам, предложенным Ждано-вич Г.М. и Балыпиным Ю.М. Расчёты показали, что свободная поверхность частиц порошка первого слоя, приходящаяся на 1 см2 поверхности образца из пористого железа, составляет 80 - 95 см2.

Моделируя обработанную лезвийным инструментом поверхность резания, была получена следующая формула для расчёта её площади:

С , 2У(2/?;)Ч (0,55:7-2У(2ЦУ+ (0,55.У

__ , (3)

и ■

где Ь - ширина образца (10 мм);

Яа - среднее арифметическое отклонение профиля поверхности (1 мкм);

. характерный шаг неровностей при шероховатости (1,25 мкм);

Я.[ И - аналогичные параметры микрошероховатоети со значениями

на порядок меньшими. При расчёте по формуле (3) с указанными параметрами площадь свободной поверхности компактного материала составила 7,12 см3, что в 11-13 раз меньше, чем у порошкового материала.

Было установлено, что другой причиной, влияющей на интенсивность образования вторичных структур является характер распределения меди в спеченных сплавах. Для исследования влияния характера распределения меди на триботехнические характеристики материала были изготовлены образцы из сплавов Ре+2,5% Си, Бе+5% Си, Бе+10% Си. Часть образцов после спекания (при 1150 РС, 3 ч) подвергали закалке с 1150 °С в воду для получения пе-ресышенного раствора меди в железе.

Установлено, что при проведении закалки у образцов с содержанием меди более 5% уменьшается износ и период приработки по сравнению с незакалёнными. Уменьшение периода приработки объясняется увеличением скорости растворения пересыщенного раствора в глицерине и продуктах его деструкции и за счет этого, более быстрым образованием защитных плёнок на поверхностях трения. Уменьшение линейного износа объясняется повышением мнкротвёрдости феррита и уменьшением периода приработки. Микротвёрдость Ыу феррита спеченных и закаленных железомедных сплазов Бе+5% Си, Бе+10% Си составила 130,250, 125,375 единиц соответственно.

Был исследован характер распределения меди в железомедных сплавах и выявлено, что при жидкофазном спекании медь значительно лучше растворяется в железе, чем при твердофазном и образует пересыщенный твёрдый раствор даже без проведения закалки при достаточно интенсивном охлаждении. Для этого контейнер после спекания вынимали из печи и охлаждали на воздухе.

Исследование микроструктуры на оптическом микроскопе показато практически полное отсутствие включений свободной меди при её содержании в шихте до 5 % как у закалённых, так и у незакатённых образцов. Однако, исследования на микрорентгеноспектральном анализаторе выявили, что свободная медь (её частицы) имеется в сплавах как после жидкофазного спекания, так и после закалки. Свободная медь, как прасило, остаётся в норах. Здесь же формируются включения меди, образующиеся из атомов Си, диффундировавших из железа в процессе охлаждения, а также в результате фазового превращения у—>а. В целом содержание меди в частицах порошка железа в закалённых образцах значительно больше, что особенно четко видно на структуре, снятой з ихтучении (рис. 3, а и б ), а на микроструктуре закалённого сплава, снятой на оптическом микроскопе большой разницы в распределении меда в спеченных и закалённых образцах не наблюдается (рис. 3, в и г).

Для выявления наличия сервовитной и сёрфинг-плёнок на поверхности трения порошкового сплава при использовании в качестве смазки глицерина была исследована методом электронного зонда поверхность трения образцов из сплавов, содержащих 2,5 и 5% Си, после установившегося режима трения.

в) г)

Рис. 3 Микроструктуры закаленного (а и в) и спеченного (б и г) сплава Ре+5%Си; а, б - в Си 10, излучении (х650); в, г - на оптическом микроскопе (х500).

Ценность метода электронного зонда заключается в его способности осуществлять анализ очень небольших объёмов материала. Но так как плёнки вторичных структур весьма тонки, то их толщина могла оказаться меньше разрешающей способности прибора. Поэтому показанный на рис. 4 б снимок в Си К« излучении можно рассматривать как характеристику качественного распределения меди в поверхностном слое.

Рис. 4 Снимок поверхности трения образца Бе+5% Си после трения в установившемя режиме: а - во вторичных электронах; б - в в Си излучении.

В глубоком вакууме жидкая смазка (глицерин) расположенная в порах выходит на поверхность образца и образованные на стадии приработки сер-вовитная и сёрфинг-плёнка растрескиваются (рис.4, а).

Изображение в линии Си Ко (сканирован тот же участок) менее четкое (рис 4. б), но позволяет сделать вывод о том, что на поверхности образуется сплошная сервовитная плёнка с достаточно равномерным распределением меди в ней.

Пятая глава. Проанализированы результаты экспериментов и предложены рекомендации по улучшению эксплуатационных характеристик антифрикционных материалов на основе железа с использованием эффекта «бе-зызносности». Разработана технология получения детали «втулка поддерживающего катка гусеничного хода экскаватора 652В.21.10.001» для ОАО «Донецкий экскаватор» г. Донецк Ростовской области. Втулка является одной из деталей одноковшового универсального канатного экскаватора ЭО-4112А. Деталь защищена от попадания влаги и абразива, смазывание осуществляется периодической подачей пластичной смазки типа ЛИТОЛ-24. Максимальное давление в зоне контакта не превышает 0,5 МПа, скорость скольжения не превышает 1 м/с. По заводскому варианту деталь изготавливается из бронзы марки БрО5Ц5С5 методом литья в кокиль с последующей механической обработкой. Предложенный антифрикционный железомедный сплав значительно превосходит своим эксплуатационным свойствам бронзу. При изготовлении втулок по разработанной технологии уменьшается расход цветных металлов и возрастает коэффициент использования материала, что позволяет использовать новую технологию со значительным экономическим эффектом.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Выявлено, что триботехнические характеристики спеченных сплавов на основе железа существенно улучшаются при использовании в качестве смазки ПАВ. Наилучшим сочетанием механических и эксплуатационных свойств обладают железомедные сплавы с концентрацией меди 2,5 - 5 % (по массе) при пропитке или капельной подаче в зону трения смеси масла И-30 и глицерина в пропорции 1:1-1:1,5.

2. Установлено, что вследствие высокой поверхностной активности спеченных сплавов, восстановительной способности глицерина и активности продуктов его деструкции образование вторичных структур на поверхностях трения происходит значительно быстрее, чем в при трении компактных бронз по стали в условиях избирательного переноса, что способствует уменьшению времени приработки в 4-5 раз, снижению коэффициента трения до 0,003-0,004 и обеспечению эффекта «безызносности» при трении.

3. Добавка графита (2,5%) в сплавы Бе+Си (2,5-5%) снижает на стадии приработки коэффициент трения, износ и время приработки на 30-40%, но в установившемся режиме средние значения коэффициента трения выше, чем у сплавов без графита, появляются всплески на кривой момента трения, свидетельствующие о нестабильности коэффициента трения и неоднородности и

разрывах сёрфинг-плёнок из-за намазывания графита на поверхности трения, который изолирует металл поверхности трения от взаимодействия с продуктами трибодеструкции глицерина.

4. Выявлено, что на механизм избирательного переноса и образования сёрфинг-плёнки на поверхностях пары трения «порошковый железомедный сплав-сталь» в большей степени влияет не общее количество меди, а характер её распределения и структура сплавов. Пересыщенные твёрдые растворы меди в железе, получаемые закалкой из однофазной области или быстрым охлаждением образцов после спекания отличаются более высокими триботех-ническими характеристиками.

5. Обосновано, что ступенчатое нагружение на стадии приработки же-лезомедных сплавов при трении в глицерине позволяет повысить нагрузочную способность в 1,5 раза в результате постепенной адаптации защитных плёнок.

6. Показано, что в пористых гетерогенных системах типа Fe+Cu диффузионные процессы обусловлены градиентом химических потенциалов компонентов и кривизной поверхности частиц, их микрорельефом. Связанное с ними лапласовское давление активизирует массоперенос меди, её растворение в порошках железа и увеличивает скорость поверхностной диффузии в несколько раз.

7. Разработана технология получения втулки поддерживающего катка гусеничного движителя из железомедных сплавов Fe+(2,5 - 5)% Си с более ВЫСОКИМИ триботехническими характеристиками, чем изготовленные из оло-вянистой бронзы, со значительным экономическим эффектом.

Основные положения диссертации изложены в следующих работах:

1. Гасанов Б.Г., Азаренков А.А., Симилейский Б.М., Валиуллин Р.А. Повышение износостойкости порошковых сталей в результате использования эффекта избирательного переноса // Порошковые и композиционные материалы и изделия: Сб. науч. тр. Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. - Новочеркасск: ЮР-ГТУ(НПИ), 2000.-С. 119-123

2. Гасанов Б.Г., Азаренков А.А., Бакун В.Н. Самоорганизующиеся процессы трения в антифрикционных порошковых материалах // Новые технологии управления движением технических объектов: Материалы 3-й меж-дунар. науч.-техн.конф.- В 4 т.- Ростов-на-Дону: Изд-во СКНЦ ВШ, 2000.-Т.З.-С. 134-137

3. Гасанов Б.Г. Азаренков А.А. Избирательный перенос меди в порошковых материалах // Актуальные проблемы машиностроения: Материалы I еждукар. науч.-техн. конф.- Владимир: Владимирский гос. ун-т, 2001.- С. 92194.

4. Гасанов Б.Г., Азаренков А.А., Полторак М.В. Малеванный А.И. Влияние состава смазки на триботехнические свойства порошковых и композиционных материалов // Порошковые и композиционные материалы, структура, свойства, технология получения: Материалы между нар. науч.-техн.

конф., г. Новочеркасск, 16-20 сент.2002г./ Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). -Новочеркасск: ЮРГТУ(НПИ), 2002.- С. 133-135

5. Гасанов Б.Г., Азаренков А.А., Полторак М.В. Самоорганизующиеся системы транспортных средств // Прогресс транспортных средств и систем-2002: Материалы междунар. науч- практ. конф., 8-11 октября 2002г Волгоград.- Волгоград: Волгогр. гос. тех. ун-т, 2002.- Ч.1.- С. 126-128

6. Гасанов Б.Г. Азаренков А.А. Влияние остаточной пористости на характер самоорганизующихся процессов трения в антифрикционных порошковых материалах // Концепция современного развития автомобилестроения и эксплуатации транспортных средств: Материалы Всерос. науч.-техн. конф. Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). - Новочеркасск: ЮРГТУ(НПИ), 2002.- С.156-159

7. Азаренков А.А. Работа пары трения «порошковый антифрикционный материал на основе железа - сталь» в среде смазки содержащей ПАВ // Проблемы синергетики в трибологии, трибоэлектрохимии, материаловедении и мехатронике. Материалы междунар. науч- практ. конф., 8 ноября 2002 г Новочеркасск Ч.2.- С. 47-49.

8. Гасанов Б.Г., Азаренков А.А. Порошковые антифрикционные материалы и смазки для самоорганизующихся узлов трения // Изв. вузов.-Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2004. с.118-123.

Азаренков Андрей Александрович

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКОВЫХ АНТИФРИКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ С РЕАЛИЗАЦИЕЙ ЭФФЕКТА БЕЗЫЗНОСНОСТИ ПРИ ТРЕНИИ

Автореферат

Подписано в печать 01.04.2004. Формат 60x84 '/|б. Бумага офсетная. Печать офсетная. Печ. л. 1. Уч.-изд. л. 1,15. Тираж 100 экз. Заказ 473.

Типография ЮРГТУ (НПИ) 346428, г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132

E-mail: typogniphyfinovoch.fu

i66 62

Введение.

1. Материалы и технологии производства деталей для узлов трения.

1.1 Основные показатели триботехнических материалов, виды изнашивания и способы повышения износостойкости.

1.2 Основные требования предъявляемые к структуре и свойствам антифрикционных и износостойких материалов.

1.3 Антифрикционные порошковые материалы на основе меди.

1.4 Антифрикционные материалы на основе железа.

1.5 Антифрикционные материалы на основе никеля, кобальта, алюминия и других лёгких металлов, тугоплавких металлов и соединений, металлографито-вые материалы.

1.6 Самоорганизующиеся системы в узлах трения.

1.7 Механизм избирательного переноса и его модификации.

1.8 Выводы, цель и задачи исследований.

2. Материалы, оборудование и методики проведения исследований.

2.1 Исходные материалы и технология изготовления образцов.

2.2 Методики исследования структуры материалов.

2.3 Методики исследования характеристик и свойств материалов и образцов.

2.4 Обработка экспериментальных данных.

3. Исследование триботехнических свойств спеченных антифрикционных материалов на основе железа при трении в среде пав.

3.1 Влияние химического состава спеченных антифрикционных материалов на основе Ре на их триботехнические характеристики при трении в среде ПАВ.

3.2 Влияние состава смазки и способа её введения на триботехнические свойства пары трения « спеченный сплав

Ре+2,5% Си - сталь У8А».

3.3 Влияние остаточной пористости на триботехнические свойства.

3.4 Влияние параметра ру на триботехнические характеристики материала Ре+2,5%Си при трении в среде глицерина.

4. Кинетика формирования вторичных структур в парах трения со спеченными антифрикционными материалами на основе железа среде смазки, содержащей ПАВ.

4.1 Особенности приработки при трении порошковых сплавов на основе Ре в среде глицерина.

4.2 Влияние распределения меди в порошковых сплавах на их триботехнические свойства при трении в среде глицерина.

4.3 Механизм формирования слоя вторичных структур при трении.

5. Обсуждение результатов и технология производства втулок поддерживающего катка.

5.1 Обсуждение результатов исследований.

5.2 Технология производства втулок для поддерживающих катков гусеничного хода экскаватора ЭО-4112А.

Важнейшим требованием при конструировании различных механизмов, машин, приборов является достижение максимального эффекта от их использования при минимуме затрат на производство и обслуживание. Это достигается путём повышения надёжности и долговечности отдельных узлов и агрегатов, снижения мелаллоёмкости и доли дорогостоящих материалов, использованием современных технологий и т.д. Надёжность функционирования узлов трения зачастую имеет решающее значение в определении надёжности как отдельного агрегата, так и всей машины в целом [1-3].

В настоящее время в связи с непрерывно повышающимися параметрами работы машин и механизмов, в большинстве случаев материалы, работающие в узлах трения, выходят из строя значительно раньше, чем другие части машин [1]. Это делает необходимым проведение работ по ремонту оборудования и изготовлению большого количества запасных частей, что связано с потерями времени и средств [2-5].

Одним из способов повышения надёжности и долговечности узла трения типа «втулка-вал» является применение антифрикционных материалов, обеспечивающих минимальные значения коэффициента трения и износа трущихся поверхностей. Среди них наиболее эффективными являются порошковые и композиционные материалы [2, 5 и др.].

Основные преимущества технологий порошковой металлургии известны и заключаются в том, что коэффициент использования материала при таком производстве составляет более 0,95-0,98, а на выпуск 1 кг изделий тратится 29 МДж. Соответствующие показатели для традиционной технологии механической обработки сортовых профилей находятся в пределах 0,4 - 0,5 и 66 - 82 МДж/кг [6]. Кроме этого методы порошковой металлургии позволяют получать изделия с заданными размерами, физико-механическими свойствами, химическим составом и структурой, уменьшает затраты рабочей силы, высвобождает дорогостоящее оборудование и производственные площади. Но, несмотря на это, внедрение методов порошковой металлургии в машиностроительное производство происходит в жесткой конкурентной борьбе с традиционными технологиями точной штамповки, литья, механической обработки проката.

В настоящее время существует множество узлов трения, в которых применяются порошковые антифрикционные материалы - подшипники скольжения, подпятники, вкладыши, направляющие, скользящие токосъёмники, торцевые и боковые уплотнения, шарнирные устройства, поршневые кольца и др. [2, 7]. Они применяются вместо дефицитных литых подшипниковых сплавов из цветных металлов, подшипников качения, антифрикционных сталей и чугунов. Универсальность методов порошковой металлургии позволяет создавать сложные композиционные материалы, в которых введение соответствующих добавок позволяет достигать строго заданных свойств, необходимых для конкретных условий работы узла трения.

Введение в состав спеченных антифрикционных материалов различных веществ, играющих роль твердой смазки, присадок, повышающих прочностные свойства материала, а также заполнение смазочными жидкостями остаточных пор (примерно 15—30 %), после операции спекания, увеличивают срок службы деталей от 1,5 до 10 раз [2].

Открытый в середине 50-х гг. эффект безызносности в паре трения бронза-сталь при смазывании спирто-глицериновой смесью, заключающийся в образовании тонкой медной плёнки со специфическими свойствами на обеих поверхностях трения в результате самоорганизующегося процесса трения, позволяет ещё больше снизить трение и практически исключить износ [1, 8]. Открытие этого эффекта дало дополнительный толчок развитию науки о трении и износе, привело к понятию о самоорганизующихся процессах в узлах трения. В настоящее время это явление достаточно широко изучено для пар трения из компактных материалов и уже применяется в технике, однако, до сих пор остаются неизученными особенности возникновения и протекания этого эффекта в парах трения с пористыми материалами, полученными методами порошковой металлургии.

В связи с вышеизложенным целью диссертационной работы является проведение исследований, направленных на изучение механизма работы пары трения «антифрикционный порошковый материал-сталь» в условиях эффекта «безызносности» и разработку технологии получения порошковых материалов, реализующих этот эффект, методами «прессования-спекания».

Для достижения этих целей в работе поставлены следующие задачи:

1. Изучить возможность реализации эффекта безызносности в узлах трения «порошковый материал - сталь» при введении в смазку поверхностно-активных веществ.

2. Выявить механизм формирования промежуточного слоя в рассматриваемых системах и установить природу характерных явлений, протекающих в узлах трения.

3. Исследовать влияние состава и структуры порошковых антифрикционных сплавов на их трибологические характеристики в условиях обеспечивающих режим безызносности.

4. Разработать рекомендации по использованию результатов исследований для получения антифрикционных пористых материалов и изделий из них в производственных условиях.

Диссертационная работа выполнена в соответствии: Межвузовской инновационной научно-технической программы РФ «Исследования в области порошковой технологии»; научного направления 550500 — Металлургия «Проблемы создания порошковых и композиционных материалов, покрытий с заданными свойствами. Технология производства изделий из них».

Автор защищает:

1. Выявленные особенности реализации эффекта безызносности при добавлении в смазку глицерина;

2. Установленные закономерности формирования сёрфинг-пленок в паре трения «сталь-антифрикционный порошковый материал»;

3. Механизм структурообразования в зоне трения «сталь-порошковый материал» и влияние на него распределения меди;

4. Предложенный вариант повышения триботехнических характеристик порошковых антифрикционных материалов на основе железа.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Выявлено, что триботехнические характеристики спеченных сплавов на основе железа существенно улучшаются при использовании в качестве смазки ПАВ. Наилучшим сочетанием механических и эксплуатационных свойств обладают железомедные сплавы с концентрацией меди 2,5 — 5 % (по массе) при пропитке или капельной подаче в зону трения смеси масла И-30 и глицерина в пропорции 1:1-1:1,5.

2. Установлено, что вследствие высокой поверхностной активности спеченных сплавов, восстановительной способности глицерина и активности продуктов его деструкции образование вторичных структур на поверхностях трения происходит значительно быстрее, чем в при трении компактных бронз по стали в условиях избирательного переноса, что способствует уменьшению времени приработки в 4-5 раз, снижению коэффициента трения до 0,003-0,004 и обеспечению эффекта «безызносности» при трении.

3. Добавка графита (2,5%) в сплавы Бе+Си (2,5-5%) снижает на стадии приработки коэффициент трения, износ и время приработки на 30-40%, но в установившемся режиме средние значения коэффициента трения выше, чем у сплавов без графита, появляются всплески на кривой момента трения, свидетельствующие о нестабильности коэффициента трения и неоднородности и разрывах сёрфинг-плёнок из-за намазывания графита на поверхности трения, который изолирует металл поверхности трения от взаимодействия с продуктами трибодеструкции глицерина.

4. Выявлено, что на механизм избирательного переноса и образования сёрфинг-плёнки на поверхностях пары трения «порошковый железомедный сплав-сталь» в большей степени влияет не общее количество меди, а характер её распределения и структура сплавов. Пересыщенные твёрдые растворы меди в железе, получаемые закалкой из однофазной области или быстрым охлаждением образцов после спекания отличаются более высокими трибо-техническими характеристиками.

5. Обосновано, что ступенчатое нагружение на стадии приработки же-лезомедных сплавов при трении в глицерине позволяет повысить нагрузочную способность в 1,5 раза в результате постепенной адаптации защитных плёнок.

6. Показано, что в пористых гетерогенных системах типа Ре+Си диффузионные процессы обусловлены градиентом химических потенциалов компонентов и кривизной поверхности частиц, их микрорельефом. Связанное с ними лапласовское давление активизирует массоперенос меди, её растворение в порошках железа и увеличивает скорость поверхностной диффузии в несколько раз.

7. Разработана технология получения втулки поддерживающего катка гусеничного движителя из железомедных сплавов Ре+(2,5 — 5)% Си с более высокими триботехническими характеристиками, чем изготовленные из оло-вянистой бронзы, со значительным экономическим эффектом.

1. Гаркунов Д.Н. Триботехника. — М.: Машиностроение, 1989. — 328 с.

2. Федорченко И.М., Пугина Л.И. Композиционные спеченные антифрикционные материалы. — Киев: Наук, думка, 1980. — 404 с.

3. Крагельский И.В. Трение и износ. М.: Машиностроение, 1968. 480с.

4. Мошков А.Д. Пористые антифрикционные материалы. — М.: Машиностроение, 1968. 208 с.

5. Федорченко И.М. Металлокерамические детали для узлов трения. // Порошковая металлургия. 1967. — № 10. — С. 51-62.

6. Johnson Р.К. European Conférence on Advances in Structural P/M Component Production (CEURO PM97) // The International journal of Powder Metallurgy. — 1998. -Vol.34. -Nol. -P.67-68.

7. Порошковая металлургия и напыленные покрытия: Учебник для вузов /

8. В.Н. Анциферов, Г.В. Бобров, Л.К. Дружинин и др. М.: Металлургия. — 1987. 792 с.

9. Поляков А.А., Ф.И. Рузанов Трение на основе самоорганизации. М.:Наука, 1992.-135с.

10. Зозуля В.Д. Эксплуатационные свойства порошковых подшипников. -Киев: Наук, думка, 1989. -288с.

11. Трибология: Исследования и приложения: опыт США и стран СНГ. / под ред. В.А. Белого, К. Лудема, Н.К. Мышкина. -М.: Машиностроение; Нью-Иорк: Аллертон пресс, 1993 .-454с.: ил.

12. Порошковая металлургия. Материалы, технология, свойства, области применения: Справочник / И.М. Федорченко, И.Н. Францевич, И.Д. Радомы-сельский и др.; Отв. Ред. И.М. Федорченко,- Киев: Наук, думка, 1985.-624 с.

13. Плоткин С.Я. Развитие порошковой металлургии в СССР за 50 лет Советской власти.- Порошковая металлургия, 1967, №10, с. 100-107.

14. Бальшин М.Ю. Порошковая металлургия.- М.: Металлургиздат, 1948.-288 с.

15. Порошковая металлургия за рубежом (сигнальная информация по фирменной документации).-Киев, 1977.-Вып. 1-2.

16. Саклинский В.В. Свойства металлокерамических материалов и их применение в машиностроении.- М.; 1964.- 36 с.

17. Цегельский В.Н. Исследование некоторых свойств бронзовых спеков.- В кн.: Тр. Междунар. Конф. По порошковой металлургии. 19-21 окт. 1963. Краков, 1963, ч. 3, с. 103-120.

18. Pratt G.C. A review of sintered metal bearings: their production and performance.- Powder Met., 1964, 12, N 24, p. 356-385.

19. Павленко В.И., Ясь Д. С., Современные медно- и бронзографитовые материалы и их применение в лёгкой промышленности.- М., 1975,- 30 е.- (Экс-пресс-информ. Текстильн. пром-сть / ЦНИИ информ. и техн.-экон. исслед. легк. пром-ти).

20. Jochmann A. Spekane bronzove loziska.- Pokr. prask. met. VUPM, 1963, N 2, s. 39-44.

21. Jahn W„ Muller H., Lord H. Пат.'96038 (ГДР). Verfahren zur Steuerung der Eigenschaften von Reibkorpern. Опуб. 05.03.73.

22. Филатова H.A., Полушко А.П., Лужанская Н.Я. и др. Влияние бора на свойства металлокерамической оловянной бронзы.- Порошковая металлургия, 1970, №5, с. 60-66.

23. Frendenberg А. Пат. 988684 (Франция). Coussinents pour le montage de bielles dans les moteures a explosion pour l'automobile, 1'aviation, etc.- Опубл. 09.05.51.

24. Куроцу Цунэёси. Пат. 18058 (Япония). Спеченный износостойкий сплав.-Опубл. 13.09.63.

25. Тукацинский В.И. А. с. 206096 (СССР). Антифрикционный металлокерами-ческий материал.- Опубл. в Б. И., 1970, № 20.

26. Tsuya J., Shimara Н., Umeda К. A study of the properties of copper and copper-tin base self-lubricating composites.- Wear, 1972,22, N 2, p. 143-162.

27. Окагэ Сай, Окагэ Масахико. Пат. 48-17685 (Япония). Способ получениясложных материалов, обладающих самосмазывающейся способностью и высоким сопротивлением против окисления на воздухе.- Опубл. 31.05.73.

28. McDonald R.J. Пат. 3205556 (США). Sintered rabbing contact material and method of production same.- Опубл. 14.09.65.

29. Баскаков Б.И. Промышленное производство спеченных деталей из латуни.-В кн.: Спеченные конструкционные материалы. Киев, 1977, с. 165-171.

30. Айзенкольб Ф. Успехи порошковой металлургии. / Пер. с нем. А. К. Натансона. Под ред. В. П. Елютина.- М.: Металлургия, 1969.-540с.

31. Джонс В.Д. Основы порошковой металлургии: Свойства и применение порошковых материалов: Пер. с англ./ Под ред. М.Ю. Бальшина и А. К. Натансона.- М.: Мир, 1965.-390с.

32. Wayson A.I., O'Connel J.T. Пат. 3676917 (США). Method of making a porous metal spinning ring.- Опубл. 18.07.72.

33. Морозов Ю.Ф. Исследования влияния технологических факторов на струк-турообразование и свойства железографитовых материалов: Автореф. дис. .канд. техн. наук.- Киев, 1965.-15с.

34. Раковский B.C. Спеченные материалы в технике.- М.: Металлургия, 1976,223 с.

35. Максименко В.Н., Резник Л.Б. Порошковые конструкционные материалы.-Киев: Наукова думка, 1980.- с. 44-46.

36. Радомысельский И.Д. Термическая и химико-термическая обработка в порошковой металлургии // Порошковая металлургия.- 1967, №11.- с. 42-49.

37. Сорокин В.К. Металлокерамические поршневые кльца // Автомобильная ромышленность.-1960.-№10.- с. 38-39.

38. Заявка 54-62208, Япония. Износостойкий сплав на основе железа, полученный спеканием в присутствии жидкой фазы / Н. Иосикацу, Т. Масадзиро, Т. Кэнбаро.-опубл. 18.05.79.

39. Белов C.B. Пористые материалы в машиностроении. М.: Машиностроение, 1981.-247 с.

40. Шибряев Б.Ф. Пористые проницаемые спеченные материалы.-М.: Металлургия, 1982.- 168с.

41. Анциферов В.Н., Акимченко А.Б. Спеченные легированные стали.- М.: Металлургия, 1983.- 88с.

42. Кокарев A.A., Саклинский В.В. Металлокерамические детали в машиностроении // Порошковая металлургия.- 1967.- № 4.- с. 91-95.

43. Ловщенко Ф.Г., Ловщенко З.М., Высоцкий В.Т. Последовательное насыщение спеченных низкоуглеродистых сплавов на основе железа углеродом и хромом // Порошковая металлургия.- 1978.-№ 3.- с. 25-30.

44. Лебедев О.В., Тунгущев А.Т. Исследование процесса изнашивания деталей тракторных систем, изготовленных из спеченных порошковых материалов // Порошковая металлургия.- 1974.- № 1.- с. 83-85.

45. Портнягин Ю.В., Романов О.Б., Мошков А.Д., Стефанов A.A. Разработка и производственное внедрение технологии изготовления спеченных прядильных и крутильных колец повышенной износостойкости // Порошковая металлургия.- 1978.- № 8.- с. 87-90.

46. Анциферов В.Н., Тимохова А.П., Шатская Т.К. Порошковые конструкционные материалы.- Киев.: Наукова думка.- 1980.- с. 130-132.

47. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение.- М.: Машиностроение, 1972.-510 с.

48. Новиков И.И. Теория термической обработки металлов и сплавов.- М.: Металлургия, 1973.-400 с.

49. Минкевич А.И. Химико-термическая обработка металлов и сплавов.- М.: Машиностроение, 1965.-491 с.

50. Ермаков С.С., Вязников Н.Ф. Металлокерамические детали в машиностроении.- М.: Машиностроение, 1975.-230 с.

51. Ермаков С.С., Кукишкин H.H. Применение методов порошковой металлургии в машиностроении.- Ташкент, 1969.- с. 56-53.

52. Ермаков С.С. Металлокерамические конструкционные материалы.- Киев.

53. ИПМ АН УССР, 1972.- с. 188-196.

54. Ермаков С.С., Кукишкин H.H., Резников Г.Т. Спеченные конструкционные материалы.- Киев. ИПМ АН УССР, 1976.- с. 8-65.

55. Валликиви А.Ю., Пугина Л.И., Мозберг Р.К. Влияние защитной среды на состав, структуру и свойства металлокерамических материалов на основе железа // Порошковая металлургия, 1972, № 7, с. 76-81.

56. Валликиви А.Ю., Пугина Л.И., Мозберг Р.К. Антифрикционные свойства металлокерамических материалов на основе железа, спеченных в различных защитных средах // Порошковая металлургия, 1972, № 8, с. 59-62.

57. Федорченко И.М., Пугина Л.И., Гайдученко А.К. и др. Унификация спеченных антифрикционных материалов. // Порошковая металлургия, 1977, № 2, с. 44-48.

58. Омельянов А.К. О применении пористых железных подшипников в сельскохозяйственном машиностроении. В. Кн.: Порошковая металлургия. М.: Металлургиздат, 1954, с. 140-146.

59. Семенча П.В. Производство и применение пористых железографитовых подшипников в угольной промышленности.- В кн.: Порошковая металлургия: Сб. тр. науч.-тех. семинаров. М.: Металлургиздат, 1954, с. 147-151

60. Филатова Е.М. Грузоподъёмность пористых железографитовых подшипников.- В кн.: Исследования в области металлокерамики. М.: Машгиз, 1953, с. 34-68.

61. Cegielski W. Wlasnosci tulejek lozyskowych spiekanych w proszku zredu-kowanej zgorzeliny.- Prace Inst, hutn., 1969,21, N 1, s. 51-65.

62. Анциферов B.H., Акименко В.Б., Гревнов Л.М. Порошковые легированные стали.- М.: Металлургия, 1991. 318 с.

63. Phadke У.В., Davies B.L. Precipitation Hardening in Sintered Iron -Copper Alloys // Powder Metallurgy' International. 1977. - V.9, - P.38.

64. Крещик B.C., Клименко О.Г. Металлокерамические конструкционные материалы. Киев: Наукова думка, 1972. - 210 с.

65. Благин В.И. A.c. 164023 (СССР). Металлокерамический материал на железной основе.- Опубл. В Б.И., 1964, № 14.

66. Благин В.И. Состояние экспериментальных и исследовательских работ и внедрение технологии порошковой металлургии в автомобильном произ-водмтве.- В кн.: Порошковая металлургия. Минск: Вышэйш. Школа, 1966, с. 361-363.

67. Пугина Л.И., Шамрай Ф.И. Сульфидирование Легированного железографи-та.- Изготовление изделий методами порошковой металлургии, 1960, № 60275/9, с. 3-10.

68. Пугина Л.И. Исследование износостойких металлокерамических антифрикционных материалов на основе железа: Автореф. дис. канд. техн. наук.- Киев, 1961.-20 с.

69. Fuchsman Ch. H. Пат. 3512964 (США). Method of producing ferrous sintered article.- Опубл. 19.05.70.

70. Zozulja V.D., Moschkov A.D., Fedorchenko I.M. Die Metallokeramische Mate-rialen fur die Lageraugen.- In: Neuere Werkst entwicklung Pulvermet. 4 Int. Pulvermet. Tag., Dresden, 23-26.09.69. Berlin: Dtsch. Akad. Wiss., 1969, Bd 2, S.44/0-44/13.

71. Федорченко И.М., Пугина Л.И., Агеева B.C., Пушкарев B.B. A.c. 196337 (СССР). Антифрикционный металлокерамический материал на железной основе.- Опубл. в Б.И. № 5. 1967.

72. Манукян Н.В., Карапетян Г.Х. A.c. 524934 (СССР). Антифрикционный спеченный материал на основе железа,- Опубл. в Б.И., 1976, № 30.

73. Пугина Л.И., Пономаренко Н.Е. A.c. 264695 (СССР) Металлокерамический антифрикционный материал.- Опубл. в Б.И., 1970, № 6.

74. Афанасьев В.Ф., Зозуля В.Д., Мирошников В.Н., Федорченко И.М., Шевчук Ю.Ф. Сравнительные испытания материалов железо-фторид на воздухе и в вакууме.- Физ.-хим. Механика материалов, 1970, 6, №2, с. 71-74.

75. Федорченко И.М., Шевчук Ю.Ф., Мирошников В.Н. и др. Исследование механических свойств при повышенных температурах спеченных материалов на основе железа с добавками фтористого кальция.- Порошковая металлургия, 1976, №3, с. 97-101.

76. Шевчук. Ю.Ф., Мирошников В.Н., Кончаковский В.А. Натурные испытания железофторсодержащих антифрикционных материалов. В кн.: Тез. Докл. VI Респ. конф. по порошковой металлургии, март 1969, Запорожье, Киев, 1969, с. 17.

77. Воробьева Г.Я. Коррозионная стойкость материалов в агрессивных средах химических производств.- М.: Химия, 1967.-844 с.

78. Колесниченко Л.Ф., Попченко Ю.А., Клименко A.B., Заболотный JI.B. Применение композиционных материалов в подвижных сочленениях. // Порошковая металлургия, 1970, № 9, с. 27-33.

79. Петров А.К., Яковлев Г.М., Орлов Ю.Г. и др. Получение и применение порошков упрочняющих сплавов для повышения ресурса деталей машин.- В кн.: Тр. Всесоюз. науч-техн. конф. по металлокерам. Материалам и изделиям. Ереван, 1973, с. 282-284.

80. Пономаренко Н.Е., Пугина Л.И., Львова Г.Г. Влияние бора на процесс трения пористого никеля при повышенных скоростях и температурах. // Порошковая металлургия, 1969, № 4, с. 69-73.

81. Пугина Л.И., Федорченко И.М. Пономаренко Н.Е., Панфилова И.А. A.c. 456015 (СССР). Спеченный антифрикционный материал на основе никеля.-Опубл. в Б.И., 1975, № 1.

82. Hirschhorn J.S., Daver Е.М. Wear and friction studies of nickel tungsten carbide - graphite composites.- Powder Met., 1969, 24, N 12, p. 519-537.

83. Parana W.I. Пат. 3072477 (США). Nin-galling а11оу.-Опубл. 08.01.63.

84. Giltrow J.P., Lancaster J.K. Friction and wear properties of carbon fibre-reinforced metal.- Wear, 1968, 12, N 2, p. 91-105.

85. Villat M. Kohlefaserverstaer ktes Weismetall. Herstllung. Charakterisierung und Optimierung eines Komposites.- Zurich: Eiden Techn. Hochsch., 1975.-141 s.

86. New lubricants for 1300°F and above.- Prod. Eng. (USA) 1959, 30, N 47, p. 7.

87. Альтман А.Б., Глускин Я.А., Гриб B.B. и др. А.с.316738 (СССР). Металло-керамический антифрикционный материал- Опубл. в Б.И., 1971, № 30.

88. Ковальченко М.С., Ткаченко Ю.Г., Сычев В.В., Юрченко Д.З. А.с. 544702 (СССР). Спеченный антифрикционный материал на основе кобальта.-Опубл. в Б.И., 1977,- № 4.

89. Korbin C.L. Aluminium made into bearings by new powder process.- Iron Age, 1964, 193, N18, p. 135-136.

90. Staff report: Application outlook for aluminium P/M parts.- Metall Progr., 1971, 99, N4, p. 60-64.

91. Ниимия Йосихико. Пат. 48-28246 (Япония). Легированный порошок для получения спеченной алюминиевой бронзы.- Опубл. 30.08.73.

92. Storchheim S., Hills F. Пат. 3063836 (США). Porous bearings of aluminium and other metals.- Опубл. 13.11.62.

93. Васильев M.T. Получение антифрикционных сплавов методом электропрес-сования.-В кн.: Порошковая металлургия. М.: Металлургиздат, 1954, с. 167189.

94. Сэкава Такэо. Пат. 7819 (Япония). Подшипники на основе алюминия, содержащие графит.- Опубл. 12.04.69.

95. Миллер П.Д., Холледэй Д.И. Трение и износ титана.- Машиностроение, 1954, №6, с. 79-85

96. Катюг И.С., Свициков В.И. Некоторые испытания титана и его сплавов на трение и износ.- Судостроение, 1958, № 8, с. 46-48.

97. Радомысельский И.Д., Титаренко С.В., Петрова A.M., Полотай В.В. Изучение трения и износа спеченных титановых материалов.- Порошковая металлургия, 1977, № 6, с. 73-78.

98. Брейтуэйт Е.Р. Твёрдые смазочные материалы и антифрикционные покрытия.- М.: Химия, 1967.- 320 с.

99. Иноуэ Киёси. Пат. 25972 (Япония). Способ получения износостойких спеченных материалов.- Опубл. 31.10.69.

100. Clougherty E.V. Пат. 3937619 (США). Ternary boride product and process.-Опубл. 10.02.76.

101. Артамонов А.Я., Джафаров Я.А. Характеристики трения сплавов вольфрам-нитрид бора. //Порошковая металлургия, 1967, № 12, с. 84-88.

102. Method of fabrication high strength self lubricating materials. Пат. 1295508 (Великобритания).- Опубл. 08.11.72.

103. Ванчиков В.А., Данилов Л.И., Ровенских Ф.М. и др. А.с. 408734 (СССР). Износостойкий композиционный материал,- Опубл. в Б.И., 1973, № 48.

104. Brown G. Пат. 1349523 (Великобритания) New and improved method of making composite bearing materials.-Опубл. 03.04.74

105. Glough G., Crooks C.S. Further developments in metal-graphite bearings materials.- Powder Met., 1969, 12, N 24, p. 386-399.

106. Маталин А.А. Качество поверхности и эксплуатационные свойства деталей машин.- М.: Машгиз, 1956,- 252 с.

107. Humenik М., Hall D.W.Jr., Alsten R.L. New family of metal graphites handles many bearing jobs.- Iron Age, 1960, N 10, p. 171-173.

108. Терентьев Я.К. Графитовый материал для изготовления подшипников, уплотнений и поршневых колец.- Энергомашиностроение, 1961, № 12, с. 4546.

109. Ланда Л.А., Финкельштейн Т.Б., Пугина Л.И. и др. Металлокерамические подшипники скольжения для промывных ванн красильно-отделочного оборудования. //Порошковая металлургия, 1971, № 4, с. 88-90.

110. Пугина Л.И., Федорченко И.М., Полотай В.В. и др. Металлографитовые антифрикционные материалы, их свойства и области применения. В кн.: Антифрикционные и фрикционные материалы. Киев, 1978, с. 34-42.

111. Науч. Открытие. Диплом №41. Избирательный атомарный перенос / Д.Н. Гаркунов, И.В. Крагельский // Открытия в СССР 1957-1967 гг. М.: ЦНИИПИ, 1968. с. 52-53.

112. Гаркунов Д.Н., Крагельский И.В., Поляков A.A. Избирательный перенос в узлах трения. М.: Транспорт, 1969. 104 с.

113. Шпеньков Г.П. Физикохимия трения.- Мн.: Университетское, 1991.-е. 104172.

114. Гегузин Я.Е. Диффузионная зона. М.: Наука, 1979. 340 с.

115. Избирательный перенос в тяжелонагруженных узлах трения / Под общ. ред. Д.Н. Гаркунова.- М.: Машиностроение, 1982.- 207с., ил.

116. Гленсдорф П., Пригожин И. Термодинамическая теория структуры, устойчивости и флуктуаций. / Пер. с англ. М.: Мир, 1973. 280 с.

117. Эбелинг Б. Образование структур при неравновесных процессах. М.: Мир, 1979. 280с.

118. Куксенова Л.И., Рыбакова Л.М. О роли диффузионных процессов при трении медных сплавов.- Физика и химия обработки материалов, 1978, № 1, с. 123-130.

119. Рыбакова Л.М., Куксенова Л.И. Исследование структуры поверхностного слоя, формирующегося в зоне контакта при трении меди в условиях избирательного переноса.- ФХММ, т. 12, 1976, № 1, с. 100-104.

120. Поляков A.A. О проявлении эффекта адсорбционного понижения прочности в условиях избирательного переноса при граничном трении. Доклады" АН СССР, 1972, т. 205, № 2, с. 332-335.

121. Трение, изнашивание и смазка. Справочник. В 2-х кн. Кн. 2. / Под. ред. И.В. Крагельского и В.В. Алисина.- М.: Машиностроение, 1979.-358 е., ил.

122. Колотыркин Я.М., Флорианович Т.М. Аномальные явления при растворении металлов // Электрохимия. М.: ВИНИТИ, 1971. с. 77-86 (Итоги науки. Химия. Т.7)

123. Металлографические реактивы. Справочник / Под ред. В. С. Коваленко -М.: Металлургия, 1973. 121 с.

124. Металлография железа: Справочник. Т. 2 / Под. ред. Ф. Н. Тавадзе — М.: Металлургия, 1977. 275 с.

125. Уманский Я. С. Рентгенография металлов и полупроводников. М.: Металлургия, 1969. - 496 с.

126. Русаков А. А. Рентгенография металлов. — М.: Атомиздат, 1977. 480с.

127. Горелик С. С., Расторгуев JL Н., Скаков Ю. А. Рентгенографический и электроннооптический анализ. — М.: Металлургия, 1971. — 366 с.

128. Миркин JL И. Рентгеноструктурный анализ. Индицирование рентгенограмм. Справочное руководство. М.: Наука, 1981. — 496 с.

129. Миркин JL И. Рентгеноструктурный анализ: Справочное руководство. Получение и измерение рентгенограмм. М.: Наука, 1976. - 328 с.

130. Миркин JL И. Рентгеноструктурный контроль машиностроительных материалов: Справочник. М: Машиностроение, 1979. - 134 с.

131. Миркин JI. И. Справочник по рентгеноструктурному анализу поликристаллов. М.: Физматгиз, 1961. - 864 с.

132. Филатова H.A. Сравнительные исследования свойств железных порошков различных методов изготовления и свойств спеченных материалов: Авто-реф. дне. канд. техн. наук.- Киев, 1963.- 27 с.

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

134. Трение, изнашивание и смазка. Справочник. В 2-х кн. Кн. 1. / Под. ред. И.В. Крагельского и В.В. Алисина.- М.: Машиностроение, 1979.-358 е., ил.

135. Д.Н. Гаркунов, И.М. Мельниченко, А.Н. Подалов. О влиянии альдегидов-на установление режима избирательного переноса. // Избирательный перенос при трении, М.: Наука, 1975, с. 10-12.

136. В.А. Балакин, И.М. Мельниченко. Исследование термоэде при малых скоростях скольжения в режиме избирательного переноса. // Избирательный перенос при трении, М.: Наука, 1975, с. 33-36.

137. Акименко В.Б., Буланов В.Я., Рукин В.В. и др. Железные порошки. Технология, состав, структура, свойства, экономика. М.: Наука, 1982, 264 с.

138. Жданович Г.М. Сопротивление порошковых материалов., Мн.: Бестпринт,1999.-340 с.

139. Бальшин М.Ю., Кипарисов С.С. Основы порошковой металлургии., М.: Металлургия, 1978, 184 с.

140. Андриевский P.A. Порошковое материаловедение.- М.'.Металлургия, 1991.-205 с.

141. Порошковая металлургия и напыленные покрытия: В.Н. Анциферов, Г.В. Бобров, JI.K. Дружинников и др. М.: Металлургия, 1987.-792 с.

142. Либенсон Г.А. Производство порошковых изделий. М.: Металлургия, 1990.-150 с.

143. Ивенсен В.А. Феноменология спекания.- М.:Металлургия, 1985.- 247 с.

144. Скороход В.В. Реологические основы теории спекания.- Киев: Наук, думка, 1972.- 150 с.

145. Райченко А.И. Диффузионные расчёты для порошковых смесей.- Киев: Наук, думка, 1969.- 101с.

146. Герцрикен С.Д., Файнгольд М.С. Вычисление коэффициента диффузии в смеси порошков // Журнал технической физики.- 1940.- №10. с. 574-577.

147. Процессы взаимной диффузии в сплавах / И.Б. Боровский, К.П. Гуров, И.Д. Марчукова, Ю.Э. Угасте -М.: Наука, 1973.-359 с.

148. Герцрикен С.Д., Дехтяр И.Я. Диффузия в металлах и сплавах в твёрдой фазе.- М.: Физматгиз, 1960.-564 с.

149. Райченко А.И. Математическая теория диффузии в приложениях.- Киев: Наук, думка, 1981.-396 с.

150. Гегузин Я.Е. Физика спекания.- М.: Наука, 1984.-312 с.

151. Кришталл М.А. Механизм диффузии в железных сплавах.- М.: Металлургия, 1972.- 400 с.

152. Гуров К.П., Пименов В.М., Угасте Ю.Э. Некоторые особенности взаимной диффузии в много фазной системе // Физика металлов и металловедение. 1971. Т.32. №1. с. 103-108.

153. Кужаров A.C., Болотников B.C. Образование координационных соединений на трущихся поверхностях металлов // ЖФХ. 1979. Т.З, №10. с. 26392641.

154. Онищук Н.Ю., Кужаров A.C., Кутьков A.A. и др. Улучшение триботехни-ческих свойств металлоплакирующих смазок комплексообразующими соединениями. // Трение и износ. 1981. Т.2, № 4. с.625-629.

155. Заславский Ю.С. Трибология смазочных материалов.- М.: Химия, 1991.242 с.

156. Гасанов Б.Г. Взаимная диффузия и гомогенизация в порошковых сплавах. / Юж.-Росс. гос. гехн. ун-т. Новочеркасск, 2002.- ИЗ с.