автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.01, диссертация на тему:Влияние технологии получения антифрикционных сплавов на их структуру и свойства

На правах рукописи

Илюшин Владимир Владимирович

□ОЭ476ЭЭ7

ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ АНТИФРИКЦИОННЫХ СПЛАВОВ НА ИХ СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА

Специальность 05.02.01 - Материаловедение (машиностроение)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Екатеринбург - 2009

003476997

Работа выполнена на кафедре технологии металлов Уральского государственного лесотехнического университета

Научный руководитель: доктор технических наук, заведующий

кафедрой ТМ, УГЛТУ, профессор ПОТЕХИН БОРИС АЛЕКСЕЕВИЧ Официальные оппоненты: доктор технических наук,

Ведущее предприятие: Институт машиноведения УрО РАН

Защита диссертации состоится 9 октября 2009 года в 15 ч 00 мин, на заседании диссертационного совета Д 212.285.04 по присуждению степени доктора технических наук в ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет - УПИ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» по адресу: 620002 г. Екатеринбург, ул. Мира, д. 19, ГОУ ВПО «УГТУ-УПИ», Металлургический факультет, ауд. Мт-329.

Телефон (343) 375-45-74, факс (343) 374-38-84.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет - УПИ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина».

Автореферат разослан 7 сентября 2009 года.

профессор каф. металловедения УГТУ-УПИ ФИЛИППОВ МИХАИЛ АЛЕКСАНДРОВИЧ

доктор технических наук,

главный научный сотрудник ИФМ УрО РАН

КОРШУНОВ ЛЕВ ГЕОРГИЕВИЧ

Учёный секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Борьба с потерями на трение и изнашивание подвижных сочленений в узлах машин и механизмов была и является одной из серьезных задач современного машиностроения. Разработке и совершенствованию материалов, особенно антифрикционных:, уделяется постоянное и пристальное внимание исследователей и технологов. В связи с этим в настоящее время номенклатура антифрикционных сплавов постоянно расширяется. Но и оловянный баббит марки Б83, разработанный в 19 веке, и оловянная бронза марки БрОЮ, известная еще с бронзового века, применяются в современном машиностроении.

Баббит Б83 и бронза БрОЮ, несмотря на многие их достоинства, имеют ряд недостатков и уже не могут в полной мере соответствовать растущим требованиям к узлам трения (скорость, нагрузка, КПД, износ и т.д). Среди главных недостатков следует отметить низкую усталостную прочность, склонность к ликвации при литье и низкую пластичность, что существенно ограничивает область применения этих сплавов. Основная причина вышеозначенных недостатков - это наличие хрупких интерметаллидов БпБЬ, СизБп в структуре баббита Б83 и эвтектоида а+Си^Бпа в бронзе БрОЮ. Эти структурные составляющие имеют остроугольную форму, что отрицательно влияет на механические свойства, как баббитов, так и бронзы.

В связи с вышесказанным, улучшение свойств оловянных баббитов и бронз является сегодня весьма актуальной задачей, при этом просто строгого соблюдения известных технологий литья - не достаточно, так как это не меняет качественно уровень механических, служебных и технологических свойств.

Вопросам совершенствования структуры, устранению технологических и служебных недостатков баббита и бронзы на базе предложенных технологических решений и посвящена настоящая работа.

Работа выполнялась в рамках госбюджетных научных тем № 107423 от 01.02.2000 «Исследование закономерностей формирования трибологических свойств специальных сплавов, полученных методами плазменного напыления» и № 08963 от 01.02.2006 «Закономерности формирования особо высокой удельной мощности трения сплавов скольжения».

Цель работы. Повышение комплекса служебных и технологических свойств антифрикционных сплавов типа оловянный баббит Б83 и оловянная бронза БрОЮ.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- исследовать влияние технологии получения баббита марки Б83 на его структуру. Установить влияние морфологии и дисперсности интерметаллидов БпБЬ на свойства оловянного баббита Б83; .

- установить влияние способа получения и обработки антифрикци-

онных сплавов типа бронза БрОЮ на структуру и триботехниче-ские свойства;

- на базе проведенных исследований предложить рациональный со-

став антифрикционного материала и технологию его получения, обеспечивающие повышенный комплекс механических, технологических и служебных свойств в сравнении с баббитом Б83 и бронзой БрОЮ.

Научная новизна. Исследован баббит Б83, отливаемый новым способом, при котором кристаллизация интерметаллидов происходит из турбулентно движущегося расплава. Впервые установлено, что такие условия кристаллизации обеспечивают формирование глобулярной формы интерметаллидов SnSb и это принципиально улучшает весь комплекс свойств баббита Б83.

На базе исследований баббита Б83 и бронзы БрОЮ обоснован и предложен новый антифрикционный материал, получаемый методами порошковой металлургии и плазменного напыления, содержащий 20-30 % БрОЮ и 80-70 % Б83. Низкий коэффициент трения этого материала обусловлен фрикционно-механическим переносом бронзовой компоненты сплава на стальное контртело и трением баббитной составляющей уже по бронзовой пленке. Коэффициент трения разработанного материала ниже, чем у баббита Б83 и бронзы БрОЮ в широком нагрузочно-скоростном диапазоне.

Обоснованность и достоверность результатов исследований обеспечивается большим объемом экспериментального материала, применением стандартных и научно-обоснованных методик, использованием современных методов обработки, анализа и оценки достоверности результатов.

Практическая значимость и реализация результатов работы.

Разработан новый способ литья оловянного баббита Б83 (патент № 38649), позволяющий получать структуру с интерметаллидами SnSb глобулярной формы, что повышает усталостную прочность и деформируемость этого сплава, с сохранением низкого коэффициента трения.

Для реализации турбулентного способа литья баббитов разработана, изготовлена и апробирована универсальная литейная машина, позволяющая осуществлять дополнительно еще ряд способов заливки подшипников скольжения: гравитационный, сифонный и центробежный.

Турбулентный способ заливки применён при изготовлении серии подшипников скольжения для ООО , Додшипниковый завод № 6" (г. Екатеринбург). Эксплуатация этих подшипников в течение более 2х лет показала их хорошую работоспособность.

Показана нецелесообразность применения центробежного способа заливки баббитом подшипников скольжения, вследствие сильной ликва-

ции интерметаллидов в отливке, в результате которой повышается коэффициент трения и снижается усталостная прочность баббита.

Для ремонта и изготовления антифрикционных покрытий из баббита методом наплавки рекомендовано применение восстановительного пламени, образующегося при сгорании смеси газов пропан-бутан и кислород. Это обеспечивает низкий коэффициент трения баббита Б83 и глобулярную форму интерметаллида БпБЬ, что позволяет рассматривать такое покрытие как альтернативу разработанному турбулентному способу литья, например, при ремонте.

Установлено, что температурная и деформационная обработки оловянной бронзы БрОЮ, направленные на устранение дендритной структуры, растворение шггерметашшдных соединений и повышение ее пластичности приводят к повышению коэффициента трения сплава в 1,5.. .3 раза.

Рекомендуется при изготовлении подшипников скольжения методами порошковой металлургии и плазменного напыления применять смесь порошков баббита Б83 и бронз БрОЮ (БрОЮФ1), что обеспечивает пониженный коэффициент трения, износ и, как следствие, повышение КПД и надежности узлов трения.

На защиту выносятся следующие основные положения:

- взаимосвязь структуры с технологическими и служебными свойствами оловянного баббита Б83, полученного разными способами литья;

- влияние технологий получения антифрикционных покрытий из оловянной бронзы БрОЮ (литье, порошковая металлургия, плазменное напыление) на их триботехнические свойства;

- новый состав антифрикционного покрытия, получаемого из порошков баббита Б83 и бронзы БрОЮ (БрОЮФ1) и обладающего коэффициентом трения более низким, чем у широко применяемых сплавов скольжения Б83 и БрОЮ.

Личный вклад автора состоит в проведении теоретических исследований, разработке, изготовлении и компьютеризации машины трения, усовершенствовании установки для усталостных испытаний, планировании и проведении экспериментальных исследований. Обработка и анализ полученных результатов осуществлен автором лично либо при его непосредственном участии. Автор принимал непосредственное участие в проектировании и изготовлении универсальной широкопрофильной литейной машины и соответствующей оснастки для заливки подшипников скольжения разными способами.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на 9 международных, 10 всероссийских научно-технических конференциях, конгрессах, семинарах и школах: седьмой Международной научно-технической конференции «Сварка, наплавка и специализированное оборудование в ремонте и восстановлении деталей машин» (Екатерин-

бург, 2001); Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов (Екатеринбург: УГЛТУ, 2002, 2004...2006, 2008); Международной научно-технической конференции «Социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса» (Екатеринбург, 2003); научно-технической конференции «Модернизация оборудования и технологий как условие обеспечения конкурентоспособности и безопасности производства» в рамках 3 Международной специализированной выставки «Сварка. Нефтегаз» (Екатеринбург, 2003); XVII Уральской школе металловедов-термистов «Актуальные проблемы физического металловедения сталей и сплавов» (Киров-Екатеринбург, 2004); VI Уральской школе-семинаре металловедов - молодых учёных (Екатеринбург, 2004); научно-технической конференции «Современные проблемы сварочного производства» в рамках 4-й Международной специализированной выставки «Сварка. Нефтегаз» (Екатеринбург, 2003); Ш и IV Российской научно-технической конференции «Физические свойства металлов и сплавов» (Екатеринбург, 2006, 2007); VI Международной научно-технической конференции «Урал промышленный - Урал полярный: социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса» (Екатеринбург, 2007); 10-й Международной научно-практической конференции «Технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки» (Санкт-Петербург, 2008); научно-технической конференции «Подготовка специалистов и развитие сварочного производства» в рамках 8-й Международной специализированной выставки «Сварка. Диагностика и контроль» (Екатеринбург, 2008); ХЬУП Международной конференции «Актуальные проблемы прочности» (Нижний Новгород, 2008); ЕХ Международном научно-техническом конгрессе термистов и металловедов «Оборудование и технологии термической обработки металлов и сплавов» (Харьков, 2008); региональной научно-технической конференции «Наука - образование - производство: Опыт и перспектива развития» (Нижний Тагил, 2009); международном научно-техническом семинаре «Вибродиагностика, триботехника, вибрация и шум» (Екатеринбург, 2009).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликована 31 научная работа, из них: 3 - статьи в ведущих рецензируемых журналах по перечню ВАК; 1 - патент на полезную модель; 19 - статей в сборниках научных трудов, материалов; 9 - тезисов докладов международных и всероссийских конференций.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов по работе и пяти приложений. Работа изложена на 180 страницах, содержит 50 рисунков, 21 таблицу и библиографический список из 122 источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы, определены цели исследования научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе приведено современное представление о трении, проанализированы-литературные данные о материалах для узлов трения и технологиях изготовления подшипников скольжения. Особое внимание уделено структуре и свойствам баббита марки Б83 и бронзы марки БрОЮ. На основании проведенного анализа сформулированы задачи данного исследования^'

Во второй главе описаны способы получения материалов и методы их исследования. :

Объектами исследований являлись: • - баббит Б83, "отлитый разными способами, а также наплавленный смесями разных шгамяобразующих газов;

- структурные составляющие оловянных баббитов — литые ингерме-таллидьт SnSb и Cu3Sn;

- бронза БрОЮ в лихом состоянии, а также после температурной и деформационной обработок; :

■ - материалы, спеченные из порошков олова, интерметаллидов SnSb и Ci^Sn, баббита Б83 и бронзы БрОЮ, а также смесей этих порошков в различных комбинациях и соотношениях; •"■■•■•

- материалы, плазмонапыленные порошками баббита Б83, бронзы БрОЮФ1 и их смесями.

"Баббит Б83 "отливали сифонным, центробежным и турбулентным способами на универсальной литейной машине, разработанной и изготовленной на кафедре "Технология металлов" УГЛТУ.

Оловянные баббиты Б83 и Б88 наплавляли восстановительным газовым пламенем, образующимся при сгорании смесей газов: ацентилен и кислород, пропан-бутан и кислород, водород и кислород. *

Для изучения свойств отдельных структурных составляющих баббита Б83 - интерметаллидов SnSb и Ct^Sn по-технологии получения'лигатур были отлиты эти соединения.

Микроструктурные исследования проводили на металлографических микроскопах ПОЛАМ Р-312 и Neophot 32. Микроструктуру фотографировали цифровыми камерами Lumenera LU375C и Sony DSC-H5. Абсолютные размеры фаз определяли с помощью окуляров со шкалами и объект-микрометра. Для определения структурного объемного состава сплава использовали линейный метод А. Розиваля. Кроме того, размеры и форму интерметаллидных включений в баббите фиксировали и анализировали при помощи программного комплекса SIAMS Photolab.

Твердость определяли методами Роквелла ГОСТ 9013-59, Виккерса ГОСТ 2999-59, Бринелля ГОСТ 9012-59 и микротвердости ГОСТ 9450-60.

Плотность интерметаллидов, пористость спеченных и напыленных материалов определяли методом гидростатического взвешивания.

Для изучения влияния различных факторов на формирование три-ботехнических свойств спроектирована и изготовлена специальная машина трения, разработана методика определения коэффициента трения антифрикционных материалов. Коэффициент трения исследуемых материалов определяли в ходе сравнительных испытаний по схеме диск - 3 пальчиковых образца в условиях граничного трения. Для снятия и записи.выходных параметров процесса трения машина оснащена персональным компьютером, для которого написана специальная программа в среде про1раммиро-вания БЕЬРШ. Все это позволило получать точные диаграммы изменения момента трения во времени. Интенсивность изнашивания определяли методом отпечатков.

Усталостные испытания баббитов проводили на специальной установке, оснащенной оптической системой, позволяющей измерять амплитуду колебаний образца и фиксировать на цифровую камеру процесс зарождения и развития усталостных трещин. Нагружение образца происходит под действием повторнЬ-переменных нагрузок путем консольного изгиба плоских образцов с частотой 50 Гц

Деформируемость баббитов оценивали по степени деформации сжатием, при которой начинали образовываться трещины в интерметаллидах БпБЪ.

В третьей главе описаны особенности формирования структуры и свойств баббита Б83 в зависимости от способов литья. Для сравнительного анализа были исследованы наиболее часто применяемые на производстве способы заливки подшипников скольжения - сифонный и центробежный, а также новый, предложенный нами и запатентованный, турбулентный способ литья.

Разноречивые данные в литературе, либо отсутствие таковых потребовало от нас провести измерение плотности, твёрдости и коэффициента трения структурных составляющих баббита Б83 — интерметашшдных соединений БпБЬ ф-фаза) и Си38п (е-фаза) (табл. 1).

Таблица!

Свойства фаз системы Бп-БЬ-Си

Фаза Хим. соед. НВ, кг/мм2 НУ, кг/мм2 р, г/см3 Япр

Р БпБЬ 54 92 7,12 0,025

8 Си3Бп 383 460 10,91 0,045 •

Экспериментально показано, что технология получения антифрикционного баббитового слоя определяет морфологию интерметаллида БпБЬ. «Классические» способы литья - сифонный и центробежный (рис. 1, а-в), обеспечивают получение баббита с интерметаллвдными включениями ЗпБЬ остроугольной формы и размером от 120 до 290 мкм (табл. 2).

а) б) в) г)

Рис. 1. Структура баббита Б83, полученного разными способами литья: а - сифонным; б - центробежным (внутренняя зона отливки); в - центробежным (наружная зона отливки); г - турбулентным

Таблица 2

Параметры интерметаллидов БпБЬ в баббите Б83, литом различными способами

Способ литья Зона отливки Размеры кристалла Ах/ или 0, мкм Средняя площадь кристалла Я, мкм2 Стандартный (круглый) фактор, Л

сифонный внутр. 245x265 62231 0,49

средн. 280x290 67387 0,43

наружн. 210x200 44964 0,39

центробежный внутр. 250x255 64527 0,53

средн. 237x137 35420 0,59

наружн. 188x125 29340 0,59

турбулентный внутр. 0 63 3443 0,90

средн. 0106 8800 0,87

наружн. 0 100 7477 0,86

В результате центробежного способа литья баббита Б83 имеет место неравномерное распределение интерметаллидов в отливке (рис. 1, б и в), что обусловлено их ликвацией по удельному весу, многократно усиленное центробежными силами. При этом ярко выделяются две зоны, кавдая из которых по своему структурному составу не соответствует баббиту Б83, имеет высокий коэффициент трения и низкую усталостную прочность. Поэтому применение центробежного способа литья для изготовления баббитовых подшипников скольжения не целесообразно.

Оптимальную морфологию интерметаллидов БпБЬ, их размеры и равномерность распределения имеет оловянный баббит Б83, отлитый турбулентным способом литья (рис. 1, г). Интерметаллиды БпБЬ в таком баббите, имеют размеры в 2,5...4 раза меньше и в 2 раза более округлую форму, чем такие же интерметаллиды в баббите, отлитом сифонным либо центробежным способами (табл. 2).

Исследование механических, технологических и служебных свойств баббита Б83 показало их прямую связь с морфологией, размером и характером распределения интерметаллидов БпБЬ в сплаве.

Усталостная прочность баббита, полученного «турбулентным» способом, в 1,5-2,0 раза выше, чем баббита полученного другими способами (рис. 2).

'Шт. <и МПа

Предел выносливости <г_2. МПа баббита Б83 отлитого способом: при N=20 • 105

турбулентным 3,0

2 - сифонным 2,0

3 - центробежным 1, -/

5 10 15 20 ЛГ-102, циклов долговечность

Рис. 2. Кривые усталости баббита Б83, отлитого разными способами

Баббит Б83, изготовленный по новой технологии обладает более высокой деформируемостью при осадке в холодном состоянии, не разрушаясь до е = 47 % (рис. 3, линия 1), в то время как Б83, полученным сифонным способом литья разрушается уже при 8 = 4% (рис. 3, линия 2). Это создает предпосылки для расширения области применения оловянных баббитов, так как в этом случае они становятся деформируемыми.

О 10 20 30 40 50 60 деформация в. %

Рис. 3. Влияние степени пластической деформации при сжатии на количество разрушившихся интерметаллидов БпБЬ в баббите Б83 отлитом турбулентным (линия 1) и сифонным (линия 2) способами

Коэффициент трения баббита Б83, полученного турбулентным способом литья, с глобулярной формой интерметаллидов в сравнении с баббитом, полученным центробежным способом, в 1,5 раза ниже. В то же время коэффициент трения такого баббита не отличается от коэффициента трения баббита, отлитого сифонным способом (рис. 4).

IТЩ)

0,03

0,02 0,01

0

V =3,3 м/с /тр

0,03

0,02

9 МПа 0

10

V, м/с

а)

б)

Рис. 4. Зависимость коэффициента трения ОУ баббита Б83 отлитого турбулентным (1), сифонным (2) и центробежным (3) способами от:

а) удельного давления (р) при скорости скольжения у=3,3 м/с;

б) скорости скольжения (V) при удельном давлении р=Л МПа

Для наплавленных оловянных баббитов Б83, Б88. характерна более дисперсная структура с существенно меньшим (в 2 раза и более) размером /?-фазы (БпЗЬ), чем в структуре баббитов отлитых сифонным и центробежным способами. Форма интерметаллвда БпЗЬ (рис. 5) в наплавленных баббитах схожа с глобулярной формой кристаллов БпБЬ.в баббите, отлитом турбулентным способом (рис. 1, г).

а) б) в) г)

Рис. 5. Структура баббита наплавленного смесями газов: а) Б83 - нропан-бутан и кислород; б) Б83 - ацетилен и кислород; в) Б88 - ацетилен и кислород; г) Б88 - водород и кислород

Баббит Б83, наплавленный смесью газов пропан-бутан и кислород, имеет коэффициент трения ниже на 5-20 %, чем баббит Б83 наплавленный пламенем ацегилен-кислородой смеси и на 5-35 %, чем баббит Б88 наплавленный пламенем ацетилен-кислородой и водород-кислородой смесей (рис.6).

Утр

0,03

0,02

0.01

0.01

436 7 р. МПа

а)

1 2 3 4 5 6 7 МПа б)

Рис. 6. Зависимость коэффициента трения (/тр) наплавленных баббитов от удельного давления (р) при скорости скольжения (V) 3,3 м/с (а) и 13,0 м/с (б). Марка наплавленного баббита и смесь газов для наплавки: 1 - Б83, пропан-бутан и кислород; 2 - Б83, ацетилен и кислород; 3 - Б88, ацетилен и кислород; 4 - Б88, водород и кислород

В четвёртой главе рассмотрено влияние температурной и деформационной обработок оловянной бронзы БрОЮ на формирование ее структуры и коэффициента трения. Исследовано влияние материала и химико-термической обработки сопряженного контртела на коэффициент трения в паре с бронзой БрОЮ.

Литое состояние бронзы БрОЮ характеризуется неравновесной двухфазной структурой (рис. 7, а), отвечающей принципу Шарли строения антифрикционных материалов. Температурная и деформационная обработки оловянной бронзы БрОЮ устраняют дендритную структуры и растворяют соединения (рис. 7, б, в), характерные для ее неравновесного состояния. Бронза БрОЮ с равновесной структурой, как показали проведенные исследования, обладает повышенным коэффициентом трения (рис. 8) в сравнении с неравновесной структурой в литом состоянии.

Рис. 7. Мивроструктура бронзы БрОЮ в литом состоянии (а), подвергнутой отжигу при 750 °С в течении 3 часов (б), после деформации на 19 % + вакуумного отжига при 750 °С, 30 минут + деформации еще на 13 % (в)

О 2 4 р.МПг О 2 4 v, м/с

а) б)

Рис. 8. Зависимость коэффициента трения (fmp) бронзы БрОЮ от удельного давления (р) при v=5,2 м/с (а) и от скорости скольжения (v) при р=2 МПа (б). Способ обработки БрОЮ: 1 - литая, без обработки;

2 - деформации 19 % + отжиг 750 °С, 30' + деформация 13 %;

3 - отжиг 500 °С, 30' + деформация 19 % + отжиг 750 °С, 30'

Проведена оценка коэффициента трения бронзы БрОЮ при трении в паре с контртелами из стали ШХ-15, азотированной стали 38ХМЮА и цементованной стали 16ХГТ, термически обработанной на различную твердость. Показано, что материал стального контртела может существенно влиять на коэффициент трения в паре с одним и тем же анти фрикционным материалом (табл. 3). Твердость контртела как критерий, влияющий на коэффициент трения, может рассматриваться лишь, в случае если разнотвер-дые контртела изготовлены из одного материала.

Таблица 3

Режимы термической обработки контртел их твердость и коэффициент трения литой бронзы БрОЮ по этим контртелам

Материал контртела ХТО ТО Твердость НУ (НЯС) /тр при удельном давлении р, МПа

§ Я т, чао закалка отпуск

1,0С г, час 1,°С т, чао

.Р- 1 Р-2

ШХ15 - - - 850 0,5. 350 2 450 (45) 0,0283 0,0233

16ХГТ цементация 930 8 800 0,5 200 1 620 (56) 0,0329 0,0269

450 510(50) 0,0319 0,0256

600 360 (37) 0,0315 0,0237

нормализация 390 (40) 0,0274 0,0219

38ХМЮА азотирование • 520 18 без ТО 990 (69) 0,0356 0,0292

Определен коэффициент трения бронзы БрАЖМц 10-3-1,5 и латуни ЛМцКНС-58-3-1,5-1,5-1, предлагаемых к применению рядом производителей в качестве альтернативы оловянной бронзе БрОЮ. В исследованном нагрузочно-скоростном диапазоне, альтернативой БрОЮ по коэффициенту трения может служить бронза БрАЖМц 10-3-1,5 в наплавленном состоянии.

Показано, что самый низкий коэффициент трения, среди всех испытанных материалов и пар трения, имеет баббит марки Б83 при трении по слою бронзы БрОЮ на стальном контртеле, полученному фршсционно-механическим переносом (рис. 9). Это особенно проявляется при «мягких» режимах испытаниях (рис. 9, а). На базе этих исследований просматривается перспективная пара трения типа баббит-бронза-сталь.

Утр

0,02

0,01

0 2 4 6 р.МПа 0 2 4 6 р.МПа

а) б)

Рис. 9. Формирование коэффициента трения баббита Б83, полученного сифонным способом литья, на скоростях скольжения у=3,3 м/с (а) и у=13,0 м/с (б) при трении: 1 - в паре со сталью ШХ-15;

2 - в паре с «бронзированной» сталью ШХ-15

В пятой главе приведены результаты исследования антифрикционных порошковых материалов, полученных методами порошковой металлургии и плазменного напыления. Изучено влияние концентрации и размера интерметаллидных соединений БиБЬ, Си^п в спеченном материале на основе олова, моделирующем оловянный баббит Б83. Исследовано влияние фракции порошка бронзы БрОЮ на коэффициент трения спеченной прессовки. Разработаны и исследованы новые материалы из порошков баббита Б83 и бронз БрОЮ, БрОЮФ1, изготовленные методами порошковой металлургии и плазменным напылением.

Исследованы порошковые материалы, моделирующие строение литого оловянного баббита и состоящие из мягкой оловянной матрицы с, равномерно распределенными в ней, твердыми включениями - интерме-таллидами БпБЬ и СизБп. Экспериментально показано, что снижению коэффициента трения модельного порошкового материала способствует (табл. 4): увеличение дисперсности твердых включений; снижение объемного содержания интерметаллида Си38п и увеличение концентрации ин-терметаллида БпБЬ в сплаве; понижение скорости скольжения и повышение удельного давления в зоне трения.

На основании испытания спеченного порошка бронзы БрОЮ установлено, что коэффициент трения, в исследованных условиях, не зависит от фракции порошка (рис. 10). Также установлено, что предельные нагру-зочно-скоростные характеристики ([р], [у], [р^]) антифрикционных материалов определяются, прежде всего, условиями трения (схема нагружения, смазочный материал, материал контртела и др.) и не могут иметь единого «универсального» значения для разных режимов эксплуатации.

> 1 - Сталь ШХ-15 • 2 - «Бронзированная» сталь ШХ-15

у=13,0 м/с !

• 1 - Сталь ШХ-15

♦ 2 - «Бронзированная» сталь ШХ-15

Таблица 4

Влияние размера и концентрации частиц интерметаллидов БпБЬ и Си38п в оловянных модельных материалах на их коэффициент трения

Твердые включения Размер тв. включений Д мкм /тр при концентрации тв. включений К, %0й

10 20

БпБЪ 50-63 0,0412 0,0306

100-160 0,0471 0,0374

Си3Бп 50-63 0,0240 0,0307

100-160 0,0300 0,0364

0,020

менее 5 0

фракция порошка бронзы БрО 10 Д, мкм

а) б)

оХ

Рис. 10. Влияние фракции поропжа бронзы БрО 10 на коэффициент трения спеченной прессовки при у=3,3 м/с (а) и р=3 МПа (в)

Исследование спеченных материалов с различной концентрацией порошков баббита Б83 и бронзы БрО 10 показало, что наименьшим коэффициентом трения обладает материал, содержащий 70 % баббита и 30 % бронзы (рис. 11). Пониженное, в два и более раза в сравнении со спеченными порошками баббита Б83 и бронзы БрОЮ, значение коэффициента трения этого материала подтверждает наше предположение о возможности создания перспективной пары трения баббит-бронза-сталь.

Плазменное напыление порошковой смеси, содержащий 20 % бронзы БрО 10Ф1 остальное - баббит Б83, позволило получить антифрикционное покрытие, имеющее коэффициент трения на 40... 110 % ниже, чем у напыленных баббита Б83 и бронзы БрОЮ (рис. 12). И, в отличие от аналогичного спеченного материала, этот положительный эффект проявляется при всех нагрузочно-скоростных условиях испытания.

16

О Чг-

0 20 40

60 а)

% „а БрОЮ

3 4 б)

р, МПа

Рис. 11. Зависимость коэффициента трения (/тр) спеченного материала из

порошков баббита Б83 и бронзы БрОЮ от объемной доли бронзы (%0б) при удельном давлении р=3 МПа (а) и от удельного давления (р) при скорости скольжения у=3,3 м/с (б). Содержание порошков в прессовках: 1-Б83 (100 %); 2-Б83 (90 %) + БрОЮ (10 %); 3 -Б83 (80 %) + БрОЮ (20 %); 4—Б83 (75 %)+БрОЮ (25 %); 5 - Б83 (70 %) + БрОЮ (30 %); 6 - Б83 (60 %) + БрОЮ (40 %); 7 - БрОЮ (100 %)

у=6,5 м/с

■/р=ЗМПа

Утр

0,05

0,04 0,03 0,02 0,01

0 20 40 60 80 100

содержание БрОЮФ1 в материале, %об_ а)

Рис. 12. Зависимость коэффициента трения плазменного покрытия из порошков баббита Б83 и бронзы БрОЮФ1 от: а) объемного содержания бронзы при скорости скольжения у=6,5 м/с; б) скорости скольжения-при удельном давлениир=3 МПа. Содержание порошков в покрытии: 1 - Б83;

2 - Б83(80%) + Бр010Ф1(20%); 3 - Б83(75%) + БрОЮФ1 (25%); 4 -Б83(50%) + Бр010Ф1(50%); 5 - Б83(25%) + БрОЮФ1(75%); 6 - БрОЮФ1

5 10 15

скорость скольжения V, м/с ■ б)

Спеченный материал и плазменное покрытие, обладающие минимальными коэффициентами трения среди испытанных материалов, имеют различное соотношение порошков баббита и бронзы в исходных смесях для спекания и напыления. По нашему мнению, это объясняется влиянием, в первую очередь, разного материала «твердых» включений - БрОЮ в спеченном материале и БрОЮФ! в плазменном покрытии. Другим фактором может являться различие технологий изготовления исследуемых материалов - порошковая металлургия и плазменное напыление. Эти два фактора обусловливают различие химико-физических процессов, протекающих в зоне трения, способствующих фрикционно-механическому переносу бронзовой компоненты материалов на стальное контртело и формирующих трение баббитной составляющей уже по «бронзовой» пленке.

Плазменное покрытие Б83 (80 %) + БрОЮФ1 (20 .%) имеет пониженный коэффициент трения, как при малых скоростях трения, что характерно для литых бронз, так и при повышенных, что характерно для литых баббитов. То есть, по. существу,, в этом материале объединены положительные триботехнические свойства оловянных бронз и баббитов. Это*,в свою очередь, создает предпосылки применения для ремонта и изготовления подшипников скольжения вместо двух разных сплавов Б83 и БрОЮ - одного материала, получаемого методом порошковой металлургии, либо плазменным напылением смеси, состоящей из порошков баббита и бронзы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Показано, что способ литья баббита Б83 определяет морфологию интерметаллвда БпБЬ в этом сплаве. Сифонный и центробежный способы литья обеспечивают получение баббита, с интерметаллидными включениями БпБЬ остроугольной формы и размером от 120 до 290 мкм. Интерме-таллиды БпБЬ в баббите Б83, отлитом, предложенным нами, турбулентным способом, имеют размеры в 2,5...4 раза меньше и в 2 раза более округлую форму, чем такие же интерметаллиды в баббите, отлитом другими способами.

2. Установлено, что в результате центробежного способа заливки подшипников скольжения баббитом Б83 имеет место неравномерное распределение интерметаллидов БпБЪ и СизБп в отливке,, что обусловлено их ликвацией по удельному весу под действием центробежных сил. Поэтому, применение центробежного способа заливки для изготовления подшипников скольжения с баббитовым антифрикционным слоем не целесообразно.

3. Показана взаимосвязь механических, технологических и служебных свойств баббита Б83 с морфологией, размером .и характером распределения интерметаллидов БпБЬ, а именно.: баббит Б83 с округлой (глобулярной) формой интерметаллидов БпБЬ не разрушается при деформации

вплоть до е=47 %, в то время баббит с остроугольной формой этих интер-металлидов, разрушается уже при е=4 %. При этом.усталостная прочность баббита Б83 с глобулярными интерметаллидами в 1,5...2 раза выше, чем у Б83 с остроугольными интерметаллидами. Коэффициент трения баббита Б83, отлитого турбулентным способом, в 1,5...2 раза ниже, чем у баббита, отлитого центробежным способом.

Все это позволяет использовать оловянные баббиты с глобулярной формой интерметаллидов SnSb не только как литейные, но и как деформируемые сплавы, с соответствующим расширением области их применения.

4. Показано, что для наплавленных оловянных баббитов Б83, Б88 характерна более дисперсная структура с существенно меньшим, более чем в 2 раза, размером /?-фазы (SnSb), чем в структуре баббитов отлитых сифонным и центробежным способами. Форма интерметаллида SnSb в наплавленных баббитах подобна глобулярной форме кристаллов SnSb в баббите, отлитом турбулентным способом. При этом баббит Б83, наплавленный смесью газов пропан-бутан и кислород, имеет коэффициент трения от 5 до 60 % ниже, чем баббиты, наплавленные смесями ацетилена с кислородом и водорода с кислородом, что имеет важное прикладное значение.

5. Установлено, что температурная и деформационная обработки литой оловянной бронзы БрОЮ, направленные на устранение дендритной структуры, растворение интерметаллидных соединений и, тем самым, повышению ее пластичности, приводят к повышению коэффициента трения сплава в 1,5.. .3 раза. Это свидетельствует о том, что термическая обработка литой бронзы нецелесообразна.

6. Показано, что материал стального контртела (вала) может существенно влиять на коэффициент трения в паре с одним и тем же антифрикционным материалом. При этом, значения коэффициентов трения для разных материалов контртел могут различаться на 25 %, например, для литой бронзы БрОЮ.

7. Разработаны, изготовлены (методами порошковой металлургии и плазменным напылением) и исследованы новые антифрикционные материалы из смеси порошков баббита и бронзы. Установлено, что спеченный материал, состоящий из 70 %об баббита Б83 и 30 %0б бронзы БрОЮ, а также плазмонапыленный материал из смеси, содержащей 20 %о6 порошка бронзы БрОЮФ1 и 80 %об порошка баббита Б83, имеют коэффициент трения на 10. ..60 % ниже в сравнении с литыми, спеченными и напыленными баббитом Б83 и бронзой БрОЮ (БрОЮФ1). Это обусловлено фрикционно-механическим переносом бронзовой компоненты данного антифрикционного материала на стальное контртело и трением баббитной составляющей уже по этой компоненте, при этом бронзовая компонента поддерживает существование бронзовой пленки на поверхности контртела.

8. Проведенное исследование баббита Б83 и бронзы БрОЮ позволило объединить положительные свойства каждого из этих сплавов в предложенном нами материале, получаемом путем плазменного напыления смеси порошков баббита и бронзы. Это, по нашему мнению, позволяет с положительным эффектом восстанавливать пары трения скольжения.

Основное содержание работы изложено в следующих публикациях:

1. Илюшин В.В., Потехин Б.А. Коэффициент трения плазменных покрытий подшипниковых сплавов // Материалы научно-технической конференции студентов и аспирантов. Екатеринбург: УГЛТУ, 2002. С. 35-36.

2. Илюшин В.В. Методика и аппаратура определения коэффициента трения подшипниковых сплавов // Сборник материалов международной научно-технической конференции «Социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса». Екатеринбург: УГЛТУ, 2003. С. 158-159.

3. Илюшин В.В., Потехин Б.А. Влияние дисперсности интерметалли-дов на триболошческие свойства синтетических баббитов // Материалы научно-технической конференции студентов и аспирантов УГЛТУ. Екатеринбург: УГЛТУ, 2004. С. 170.

4. Илюшин В.В., Галкин И.Н., Потехин Б.А. Трибологические свойства интерметаллидов // Материалы научно-технической конференции студентов и аспирантов УГЛТУ. Екатеринбург: УГЛТУ, 2004. С. 168-169.

5. Патент № 38649 RU, МПК В 22 D 7/04. Устройство для заливки подшипников скольжения / Б.А. Потехин, А.Н. Глущенко, В.В. Илюшин (RU). - 2004101513/20; Заявлено 19.01.2004; Опубл. 10.07.2004. Бюл. № 19. С. 668.

6. Илюшин В.В., Потехин Б.А. Влияние состава пламяобразующего газа при наплавке баббита Б83 на коэффициент трения // Материалы Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов. Екатеринбург: УГЛТУ, 2005. С. 109.

7. Илюшин В.В. Структурная зависимость коэффициента трения баббита марки Б83 // Сборник научных трудов Ш Российской научно-технической конференции «Физические свойства металлов и сплавов». Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2005. С. 257-261.

8. Потехин Б.А., Глущенко А.Н., Илюшин В.В. Свойства баббита марки Б83 // Технология металлов. 2006. № 3. С. 17-22. (рецензируемое издание, рекомендованное ВАК)

9. Потехин Б.А., Измайлов Д.К., Христолюбов A.C., Илюшин В.В. Технология изготовления подшипников скольжения диффузионной сваркой // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2006. № 4. С. 33-35. (рецензируемое издание, рекомендованное ВАК)

10. Илюшин В.В., Потехин Б.А. Влияние способов литья на структуру и свойства баббита Б83 // Материалы П всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов, Часть 1. Екатеринбург: УГЛТУ, 2006. С. 169-171.

11. Потехин Б.А., Христолюбов A.C., Илюшин В.В. Трибологические свойства сплавов системы Cu - Sn - Sb // Сборник материалов VI Международной научно-технической конференции «Урал промышленный — Урал полярный: социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса». Екатеринбург: УГЛТУ, 2007. С. 174-177.

12. Илюшин В.В., Потехин Б.А. Усталостные свойства баббита Б83 // Материалы IV всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Научное творчество молодежи - лесному комплексу России», Часть 1. Екатеринбург: УГЛТУ, 2008. С. 254-257.

13. Илюшин В.В., Потехин Б.А., Христолюбов A.C. Влияние состава плазменного покрытия «баббит-бронза» на коэффициент трения // Материалы 10-й научно-практической конференции «Технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки», Часть 1. СПб: Изд-во Политехи, ун-та, 2008. С. 133-139.

14. Потехин Б.А., Илюшин В.В., Христолюбов A.C. Технологические пути повышения прочности цветных сплавов с интерметаллидным упрочнением // Материалы XLVII Международной конференции «Актуальные проблемы прочности», Часть 1. Н. Новгород, 2008. С. 272-274.

15. Илюшин В.В., Потехин Б.А., Христолюбов A.C. Зависимость структуры и свойств баббита Б83 от способа литья // Сборник докладов IX Международного научно-технический конгресс термистов и металловедов «Оборудование и технологии термической обработки металлов и сплавов», Том 1. Харьков: ННЦ «ХФТИ», 2008. С. 144-148.

16. Плаксина Л.Т., Илюшин В.В., Потехин Б.А. Исследование трибо-логических свойств алюминиевой бронзы // Материалы научно-технической конференции НТИ (ф) УГТУ-УПИ «Наука - образование -производство: Опыт и перспектива развития», Том 3. Нижний Тагил, 2009. С. 79 - 80.

17. Илюшин В.В., Потехин Б.А. Влияние структуры и фазового состава на трибологические свойства баббитовых сплавов // Вибродиагностика, триботехника, вибрация и шум: монографический сборник / Под ред. A.A. Санникова, Н.В. Куцубиной. Екатеринбург: УГЛТУ, 2009. С. 14-20.

18. Глушенко А.Н., Илюшин В.В., Потехин Б.А. Совершенствование технологии изготовления подшипников скольжения с повышенными адгезионными свойствами // Вибродиагностика, триботехника, вибрация и шум: монографический сборник / Под ред. A.A. Санникова, Н.В. Куцубиной. Екатеринбург: УГЛТУ, 2009. С. 20-27.

19. Илюшин В.В., Потехин Б.А., Христолюбов A.C. Структурная зависимость усталостной прочности сплава скольжения типа баббит Б83 // Вибродиагностика, триботехника, вибрация и шум: монографический сборник / Под ред. A.A. Санникова, Н.В. Куцубиной. Екатеринбург: УГЛТУ, 2009. С. 27-35.

20. Потехин Б.А., Измайлов Д.К., Илюшин В.В. Повышение работоспособности и триботехнических свойств гидрораспределителей высокого давления // Вибродиагностика, триботехника, вибрация и шум: монографический сборник / Под ред. A.A. Санникова, Н.В. Куцубиной. Екатеринбург: УГЛТУ, 2009. С. 35-44.

21. Илюшин В.В. Антифрикционное плазменное покрытие «Баббит-бронза» // Вибродиагностика, триботехника, вибрация и шум: монографический сборник / Под ред. A.A. Санникова, Н.В. Куцубиной. Екатеринбург: УГЛТУ, 2009. С. 48-50.

22. Потехин Б.А., Илюшин В.В., Христолюбов A.C. Влияние способов литья на структуру и свойства оловянного баббита // Металловедение и термическая обработка металлов. 2009. № 8. С. 18-23. {рецензируемое издание, рекомендованное ВАК)

Подписано в печать 03.07.2009 г. Объём 1 пл. Заказ № 354. Тираж 100 экз. 620100, Екатеринбург, Сибирский тракт, 37. Уральский государственный лесотехнический университет. Отдел оперативной полиграфии.

ВЕДЕНИЕ.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Современные представления о трении.

1.1.1. Понятие трения.

1.1.2. Теория трения.

1.2. Конструкционные материалы узлов трения.

1.2.1. Требования к антифрикционным материалам.

1.2.2. Металлические антифрикционные материалы.

1.2.3. Неметаллические антифрикционные материалы.

1.2.4. Порошковые антифрикционные материалы.

1.2.5. Перспективные порошковые материалы.

1.3. Структура и свойства баббита Б83.

1.3.1. Структура оловянного баббита Б

1.3.2. Свойства баббита Б

1.3.3. Влияние структуры баббита Б83 на его свойства.

1.4. Структура и свойства бронзы БрОЮ.

1.4.1. Оловянная бронза БрОЮ.

1.4.2. Свойства бронзы БрОЮ.

1.5. Технологии изготовления подшипников скольжения.

1.5.1. Технологии заливки подшипников.

1.5.2. Изготовление тонкостенных биметаллических вкладышей подшипников.

1.5.3. Изготовление подшипников методами порошковой металлургии.

1.5.4. Изготовление pi восстановления подшипников скольжения плазменным напылением.

1.5.5. Восстановления подшипников скольжения наплавкой.

1.6. Постановка задачи исследования.

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2Л. Стандартные материалы для исследований.

2.2. Получение специальных материалов.

2.2.1. Получение интерметаллидов.

2.2.2. Получение образцов методами порошковой металлургии

2.2.3. Методика плазменного напыления.

2.2.4. Методы литья.

2.2.5. Методика наплавки.

2.3. Образцы для исследований и испытаний.

2.4. Методы исследования.

2.4.1. Методики микроструктурного анализа.

2.4.2. Методы измерения твердости.

2.4.3. Метод гидростатического взвешивания.

2.4.4. Определение триботехнических свойств.

2.4.5. Методика усталостных испытаний.

2.4.6. Пластическое деформирование баббитов при сжатии.

2.5 Определение погрешности измерений.

3. ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ БАББИТА Б83, В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СПОСОБОВ ЛИТЬЯ

И НАПЛАВКИ.

3.1. Формирование структуры оловянных баббитов Б83 в зависимости от способа литья.

3.1.1. Свойства интерметаллидов SnSb и Cu3Sn.

3.1.2. Влияния способов литья баббита Б83 на его структуру.

3.2. Свойства баббита Б83, полученного разными способами литья

3.2.1. Деформируемость баббита Б83, полученного сифонным и турбулентным способами литья.

3.2.2. Усталостная прочность баббита Б83, полученного сифонным, центробежным и турбулентным способами литья.

3.2.3 Влияние способа литья баббита Б83 на формирование коэффициента трения сплава.:.

3.3. Влияние технологии газопламенной наплавки на структуру и коэффициент трения баббитов Б83 и Б88.

3.3.1. Структура наплавленных баббитов Б83, Б88.

3.3.2. Коэффициент трения наплавленных баббитов Б83 иБ

Борьба с потерями на трение и изнашивание подвижных сочленений в узлах машин и механизмов является одной из важных задач современного машиностроения [1, 2]. Потери средств от трения и износа в развитых государствах достигают 4.5 % национального дохода, а преодоление сопротивления трения поглощает во всем мире 20.25 % вырабатываемой за год энергии [2].

Разработке и совершенствованию антифрикционных материалов уделяется постоянное и пристальное внимание исследователей и технологов. В связи с этим в настоящее время номенклатура антифрикционных сплавов постоянно увеличивается. Но и оловянный баббит, разработанный в 19 веке и близкий по составу к баббиту марки Б89 [3], и оловянная бронза БрОЮ, известная еще с бронзового века [4], широко применяются в современном машиностроении [5, 6].

Баббит марки Б83 из-за высокого содержания дорогостоящего олова используют для подшипников ответственного назначения, работающих при больших скоростях и нагрузках [3, 5, 6]. Кроме малого коэффициента трения баббит Б83 обладает такими ценными свойствами, как лёгкая прирабатываемость, хорошая теплопроводность, высокая ударная вязкость, хорошая совместимость с маслами (нефтяным и синтетическим) [3.7]. Однако, этот сплав имеет ряд недостатков, например, склонность к ликвации при литье, низкие пластичность и усталостную прочность, что снижает ресурс работы узлов трения. В связи с этим, улучшение свойств оловянных баббитов сегодня - весьма актуальная задача, при этом, просто строгое соблюдение известных технологий литья - не достаточно, так как это не меняет качественно уровень механических, служебных и технологических свойств.

Сплавы на медной основе распространены во всем мире. Среди бронз антифрикционного назначения, широкое распространение получила оловянная бронза БрОЮФ1, применяемая для монолитных подшипников скольжения работающих при значительных давлениях, средних и малых скоростях скольжения [4.6].

Целью настоящей работы является повышение комплекса служебных и технологических свойств антифрикционных сплавов типа оловянный баббит Б83 и ^оловянная бронза БрОЮ на базе предложенных технологических решений.

В связи с этим, в работе были поставлены следующие задачи:

- исследовать влияние технологии получения баббита Б83 на его структуру. Установить влияние морфологии и дисперсности интерметаллидов SnSb на свойства оловянного баббита Б83;

- установить влияние способа получения и обработки антифрикционных сплавов типа бронза БрОЮ на структуру и триботехнические свойства;

- на базе проведенных исследований предложить рациональный состав антифрикционного материала и технологию его получения, обеспечивающие повышенный комплекс механических, технологических и служебных свойств в сравнении с баббитом Б83 и бронзой БрОЮ.

На защиту выносятся следующие основные положения:

- взаимосвязь структуры с технологическими и служебными свойствами оловянного'баббита Б83, полученного разными способами литья;

- влияние технологий получения антифрикционных покрытий из оловянной бронзы БрОЮ (литье, порошковая металлургия, плазменное напыление) на их триботехнические свойства;

- новый состав антифрикционного покрытия, получаемого из порошков баббита Б83 и бронзы БрОЮ (БрОЮФ1) и обладающего коэффициентом трения более низким, чем у широко применяемых сплавов скольжения Б83 и БрОЮ.

Научная новизна выполненного исследования заключается в следующем. Исследован баббит Б83, отливаемый новым способом, при котором выделение интерметаллидов происходит из турбулентно движущегося расплава (патент № 38649). Впервые установлено, что такие условия кристаллизации обеспечивают формирование глобулярной формы интерметаллидов SnSb и это принципиально улучшает весь комплекс свойств баббита Б83.

На базе исследований баббита Б83 и бронзы БрОЮ обоснован и предложен новый антифрикционный материал, получаемый методами порошковой металлургии и плазменного напыления, содержащий 20-30 %об. БрОЮ и 80-70 %об. Б83. Интенсивность изнашивания и коэффициент трения разработанного материала ниже, чем у баббита Б83 и бронзы БрОЮ, полученных разными способами литья, методами порошковой металлургии и плазменного напыления, в широком нагрузочно-скоростном диапазоне. Низкие коэффициент трения и износ этого материала обусловлены фрикционно-механическим переносом бронзовой компоненты сплава на стальное контртело и трением баббитной составляющей уже по «бронзированному» контртелу.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Показано, что способ литья баббита Б83 определяет морфологию интерметаллида SnSb в этом сплаве. Сифонный и центробежный способы литья обеспечивают получение баббита с интерметаллидными включениями SnSb остроугольной формы и размером от 120 до 290 мкм. Интерметаллиды SnSb в баббите Б83, отлитом, предложенным нами, турбулентным способом, имеют размеры в 2,5.4 раза меньше и в 2 раза более округлую форму, чем такие же интерметаллиды в баббите, отлитом сифонным и центробежным способами.

2. Установлено, что в результате центробежного способа заливки подшипников скольжения баббитом Б83 имеет место неравномерное распределение интерметаллидов SnSb и CusSn в отливке, что обусловлено их ликвацией по удельному весу под действием центробежных сил. Поэтому применение центробежного способа заливки для изготовления подшипников скольжения с баббитовым антифрикционным слоем не целесообразно.

Турбулентный и сифонный способы литья обеспечивают равномерное распределение интерметаллидов SnSb в баббите Б83.

3. Проведенное исследование механических, технологических и служебных свойств баббита Б83 показало их прямую связь с морфологией, размером и характером распределения интерметаллидов SnSb в баббите Б83.

Достигнута высокая пластичность баббита марки Б83, отлитого турбулентным способом, обусловленная глобулярной формой интерметаллидов SnSb. Интерметаллидные соединения такой формы не разрушаются при холодной деформации баббита до 47 %, в то время как после всех традиционных способов литья баббита уже при 4 % деформации начинается зарождение трещин в этих кристаллах с последующим разрушением всего сплава.

Это свойство позволяет использовать оловянные баббиты не только как литейные, но и как деформируемые сплавы, с соответствующим расширением области их применения.

Усталостная прочность баббита, полученного турбулентным способом, в

1,5 раза выше, чем сифонным и в 2 раза выше, чем центробежным способами литья. Коэффициент трения баббита'Б83, отлитого турбулентным способом, в 1,5.2 раза ниже, чем у баббита, отлитого центробежным способом, и в то же время практически не отличается от коэффициента трения баббита, отлитого сифонным способом.

4. Показано, что для наплавленных оловянных баббитов Б83, Б88 характерна более дисперсная структура с существенно меньшим, в 2 и более раз, размером /?-фазы (SnSb), чем в структуре баббитов отлитых сифонным и центробежным способами. Форма интерметаллида SnSb в наплавленных баббитах подобна глобулярной формой кристаллов SnSb в баббите, отлитом турбулентным способом.

Структура (концентрация и дисперсность интерметаллидов SnSb и Cu3Sn) и коэффициент трения наплавленного баббита Б83 зависят от типа газов, применяемых для наплавки. Определено, что баббит Б83, наплавленный смесью газов пропан-бутан и кислород, имеет коэффициент трения от 5 до 60 % ниже, чем баббиты, наплавленные смесями ацетилена с кислородом'и водорода с кислородом.

5. Установлено, что температурная и деформационная обработки оловянной бронзы БрОЮ, направленные на устранение дендритной структуры и растворение интерметаллидных соединений, характерных для ее литого неравновесного состояния, приводят к повышению коэффициента трения сплава в 1,5.3 раза. Это свидетельствует о том, что термическая обработка литой бронзы нецелесообразна.

6. Показано, что материал стального контртела (вала) может существенно влиять на коэффициент трения в паре с одним и тем же антифрикционным материалом. При этом, значения коэффициентов трения для разных материалов контртел могут различаться на 25 %, например, для литой бронзы БрОЮ.

7. Экспериментально показано, что снижению коэффициента трения спеченного порошкового материала, моделирующего баббит Б83, способствует увеличение дисперсности твердых включений, снижение объемного содержания интерметаллида Cu3Sn и увеличение концентрации интерметаллида SnSb. Эти результаты доказывают, что, контролируя размер и концентрацию твердых включений, например интерметаллидов SnSb и Cu3Sn в баббите Б83, можно регулировать коэффициент трения антифрикционного материала.

8. На базе проведенных исследований разработаны, изготовлены (методами порошковой металлургии и плазменным напылением) и исследованы антифрикционные материалы из порошков баббита Б83 и бронз БрОЮ, БрОЮФ1. Установлено, что спеченный материал, состоящий из 70 %0б. баббита Б83 и 30 %об бронзы БрОЮ, а также плазмонапыленный материал из смеси, содержащей 20 %0б. порошка бронзы БрОЮФ1 и 80 %об. порошка баббита Б83, имеют самые низкие коэффициенты трения (на 10.60 %) и низкую интенсивность изнашивания среди всех прочих материалов, испытанных в рамках настоящей работы. Это обусловлено фрикционно-механическим переносом бронзовой компоненты данного антифрикционного материала на стальное контртело и трением баббитной составляющей уже по бронзовой пленке, при этом бронзовая компонента поддерживает существование бронзовой пленки на поверхности контртела.

9. Проведенное исследование баббита Б83 и бронзы БрОЮ позволило объединить положительные свойства каждого из этих сплавов в предложенном нами материале, получаемом путем плазменного напыления смеси порошков баббита и бронзы. Это, по нашему мнению, позволяет с положительным эффектом восстанавливать и изготавливать пары трения скольжения.

5.6. Заключение

В настоящем разделе проведено исследование антифрикционных порошковых материалов, полученных методом порошковой металлургии и плазменным напылением.

Изготовлены и исследованы порошковые материалы, моделирующие строение литого оловянного баббита и состоящие из мягкой оловянной матрицы с равномерно распределенными в ней твердыми включениями — интерметаллидами SnSb и Сиз8п. Экспериментально показано, что снижению коэффициента трения модельного порошкового материала способствует: увеличение дисперсности твердых включений; снижение объемного содержания интерметаллида Cu3Sn и увеличение концентрации интерметаллида SnSb в сплаве; понижение скорости скольжения и повышение удельного давления в зоне трения. Эти- результаты доказывают, предложенное нами в главе 3, обоснование механизма формирования коэффициента трения литых оловянных баббитов, полученных по разным технологиям.

На основании испытания спеченной порошковой бронзы БрОЮ установлено, что её коэффициент трения, в исследованных условиях, не зависит от фракции порошка. Также установлено, что предельные нагрузочно-скоростные характеристики ([р], [v], [p-v]) антифрикционных материалов определяются, прежде всего, условиями трения (схема нагружения, смазочный материал, материал контртела и др.) и не могут быть иметь единого «универсального» значения для любого режимы эксплуатации.

Исследование спеченных материалов с различной концентрацией порошков баббита Б83 и бронзы БрОЮ показало, что наименьшим коэффициентом трения обладает материал, содержащий 70 %oG баббита- и 30 %об бронзы. Пониженное, в два и более раз, значение коэффициента трения этого материала подтверждает наше предположение о возможности создания режима «избирательного переноса» в паре трения баббит-бронза-сталь.

Плазменное напыление порошковой смеси, содержащий 20 %oG бронзы

БрОЮФ1 остальное - баббит Б83, позволило получить антифрикционное покрытие, имеющее более низкий, до 45 %, коэффициент трения, чем у напыленного баббита Б83. И, в отличие от аналогичного спеченного материала, этот положительный эффект проявляется при всех нагрузочно-скоростных условиях испытания.

Спеченный материал и плазменное покрытие, обладающие минимальными коэффициентами трения среди испытанных материалов, имеют различное соотношение порошков баббита и бронзы в исходных смесях для спекания и напыления. По нашему мнению, это объясняется влиянием, в первую очередь, разного материала «твердых» включений — БрОЮ в спеченном материале и БрОЮФ1 в плазменном покрытии. Другим фактором может являться различие технологий изготовления материалов: методами порошковой металлургии и плазменного напыления. Это* обусловливает различие химико-физических процессов, протекающих в зоне трения, способствующих фрикционно-механическому переносу бронзовой компоненты материалов на стальное контртело и формирующих трение баббитной' составляющей уже по «бронзовой» пленке.

Плазменное покрытие Б83 (80 %об) + БрОЮФ1 (20 %об) имеет пониженный коэффициент трения как при малых скоростях трения, что характерно для литых бронз, так и при повышенных, что характерно для литых баббитов. То есть, по существу, в этом материале объединены положительные триботехнические свойства оловянных бронз и баббитов. Это, в своюючередь, создает предпосылки применения для ремонта и изготовления подшипников скольжения вместо двух разных сплавов Б83 и БрОЮ - одного материала, получаемого методом порошковой металлургии, либо плазменным напылением смеси, состоящей из порошков баббита и бронзы.

157

1. Гаркунов Д.Н. Триботехника (износ и безысносность): Учебник. 4-е изд., перераб. и доп. М.: МСХА, 2001. 616 с.

2. Трение, износ и смазка (трибология и триботехника) / Чичинадзе А.В., Берлинер Э.М., Браун Э.Д. и др.; Под общ. ред. А.В. Чичинадзе. М.: Машиностроение, 2003. 576 с.

3. Петриченко В.К. Антифрикционные материалы и подшипники скольжения. Справочник. М.: МАШГИЗ, 1954. 384 с.

4. Лившиц Б.Г. Металлография. Изд. 2-е испр. и доп. М.: Металлургия, 1971.408 с.

5. Конструкционные материалы: Справочник / Арзамасов Б.Н., Бростем В.А., Буше Н.А. и др.; Под общ. ред. Б.Н. Арзамасова. М.: Машиностроение, 1990. 688 с.

6. Металлы и сплавы. Справочник / Афонин В.К., Ермаков Б.С., Лебедев Е.Л. и др.; Под ред. Ю.П. Солнцева. СПб.: НПО "Профессионал", НПО "Мир и Семья", 2003. 1090 с.

7. Казанский В.Н., Языков А.Е., Беликова Н.З. Подшипники и системы смазывания паровых турбин. Изд. 3-е перер. и доп. Челябинск: Цицеро, 2004. 484с.

8. ГОСТ 27674-88. Трение, изнашивание и смазка. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1988. 20 с.

9. Крагельский И.В. Трение и износ. Изд. 2-е пераб. и доп. М.: Машиностроение, 1968. 480 с.

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

11. Тейбор Д. Износ. Краткий исторический обзор // Проблемы трения и смазки (Труды американского общества инженеров-механиков). Пер. с англ. М.: Мир, 1977. № 4. С. 6 -10.

12. Проников А.С. Надежность машин. М.: Машиностроение, 1978. 590 с.

13. Дроздов Ю.Н., Арчегов В.Г., Смирнов В.И. Противозадирнаястойкость трущихся тел. М.: Наука, 1981. 137 с.

14. Лихтмаи В.И., Ребиидер П.А., Щукин Е.Д. Физико-химическая механика материалов. М.: АН СССР, 1962. 363 с.

15. Поверхностная прочность материалов при трении / Под ред. Б.И. Костецкого. Киев: Техника, 1976. 292 с.

16. Белый В.А., Врублевский В.И., Купчинов Б.И. Древеснополимерные конструкционные материалы и изделия. Минск: Наука и техника, 1980. 278 с.

17. Джост П. Мировые достижения в области трибологии // Трение и износ. 1986. Т. 7, № 4. С. 593-603.

18. Белый В.А., Свириденок А.И., Петраковец М.И. и др. Трение и износ материалов на основе полимеров. Минск.: Наука и техника, 1976. 430 с.

19. Трение, изнашивание и смазка. Справочник. В 2-х кн. / Под ред. И.В. Крагельского и В.В. Алисина. М.: Машиностроение, 1979.

20. Мышкин Н.К., Петроковец М.И. Трибология. Принципы и приложения. Гомель: ИММС НАНБ, 2002. 310 с.

21. Дерягин Б.В. Что такое трение? М.: Изд-во АН СССР, 1963. 230 с.

22. Трибология. Физические основы, механика и технические приложения / Беркович И.И., Громаковский Д.Г.; Под ред. Д.Г. Громаковского. Самара.: Самар. гос. техн. ун-т., 2000. 268 с.

23. Хрущов М.М. Современные теории антифрикционности подшипниковых сплавов // Сб. науч. тр. «Трение и износ в машинах». М. Л.: АН СССР, 1950. Вып. VI.

24. Шпагин А.И. Антифрикционные сплавы. М.: Металлургия, 1956. 314 с.

25. ГОСТ Р 50740-95. Триботехнические требования и показатели. Принципы обеспечения. Общие положения. М.: Изд-во стандартов, 1995. 10 с.

26. Материаловедение: Учебник для высших технических учебныхзаведений / Арзамасов Б.Н., Сидорин И.И., Косолапов Г.Ф. и др.; Под общ. ред. Б.Н. Арзамасова. Изд. 2-е испр. и доп. М.: Машиностроение, 1986. 384 с.

27. ГОСТ 1320-74. Баббиты оловянные и свинцовые Технические условия. М.: Изд-во стандартов, 2001. 9 с.

28. ГОСТ 1209-90. Баббиты кальциевые. Технические условия. М.: Изд-во стандартов, 2001.5с.

29. Барыкин Н.П., Садыков Ф.А., Даниленко В.Н., Асланян И.Р. К вопросу о структуре баббита Б83 // Материаловедение. 2001. № 8. С. 24 27.

30. Захаров A.M. Промышленные сплавы цветных металлов. Фазовый состав и структурные составляющие. М.: Металлургия, 1980. 255 с.

31. Зернин М.В., Яковлев А.В. К исследованию усталостной долговечности баббитового слоя тяжело нагруженных подшипников скольжения // Заводская лаборатория. 1997. Т. 63, № 11, С. 39-47.

32. Дмитриев М.А., Шевчук В.К., Браженко Е.Б. Получение мелкой структуры баббита при лазерном облучении // Материалы конференции «Вологодинские чтения». Владивосток: ДВГТУ, 2002.

33. Лаборатория металлографии / Панченко Е.В., Скаков Ю.А., Попов К.В. и др.; Под ред. Б.Г. Лившица. М.: Металлургиздат, 1957. 695 с.

34. WWW-МИНКРИСТ: Кристаллографическая и кристаллохимическая база данных для минералов и их структурных аналогов Электронный ресурс. / WWW-сервер Баз данных ИЭМ РАН. http://database.iem.ac.ru/mincryst/.

35. Fields R. J., Low S.R. Physical and mechanical properties of intermetallic compounds commonly found in solder joints Электронный ресурс. / 2002 [cit. 2006-04-10]. http://www.metallurgy.nist.gov/mechanicalproperties/solderpaper. html.

36. Копылов Н.И. Диаграммы состояния систем в металлургии тяжёлых и цветных металлов. М.: Машиностроение, 1993. 376 с.

37. ГОСТ 613—79 (ИСО 4383 91). Бронзы оловянные литейные. Марки. М.: Изд-во стандартов, 2000. 5 с.

38. ГОСТ 5017-2006. Бронзы оловянные, обрабатываемые давлением. Марки. М.: Стандартинформ, 2007. 6 с.

39. ГОСТ 493-79. Бронзы безоловянные литейные. Марки. М.: Изд-во стандартов, 2000. 3 с.

40. ГОСТ 18175-78. Бронзы безоловянные, обрабатываемые давлением. Марки. М.: Изд-во стандартов, 1978. 9 с.

41. Буше Н.А. Подшипниковые сплавы для подвижного состава. М.: Транспорт, 1967. 224 с.

42. ГОСТ 14113-78. Сплавы алюминиевые антифрикционные. Марки. М.: Изд-во стандартов, 2003. 4 с.

43. Материаловедение и конструкционные материалы: Справочник / Под ред. В.А. Белого. Минск: Вышейшая школа, 1989. 423 с.

44. Антифрикционные самосмазывающиеся пластмассы и их применение в промышленности // Материалы семинара. М.: МДНТП, 1984. 143 с.

45. Белый В.А., Свириденок А.И., Петроковец М.И., Савкин В.Г. Трение и износ материалов на основе полимеров. Минск: Наука и техника, 1976. 432 с.

46. Митпн Б.С. Порошковая металлургия. Напыленные покрытия. М.: Металлургия, 1987. 790 с.

47. Федорченко И.П., Пугина Л.И. Композиционные спеченные антифрикционные материалы. Киев.: Наукова думка, 1980. 400 с.

48. Подшипники из алюминиевых сплавов / Буше Н.А. и др.. М.: Транспорт, 1974. 256 с.

49. Громаковский Д.Г., Кузнецов Н.Д. и др. Повышение долговечности узлов трения путем применения карбонофторидов // Вестник машиностроения. 1987. № 8.

50. Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник: В»3.х т.: Т. 2 / Под общ. ред. Н.П. Лякишева. М.: Машиностроение, 1997. 1024 с.

51. Садыков Ф.А., Барыкин Н.П., Валеев И.Ш. Влияние температуры и скорости деформации на механические свойства баббита Б83 с различной структурой // Проблемы прочности. 2002. № 2. С. 121-126.

52. Смирягин А.П., Смирягина Н.А., Белова А.В. Промышленные цветные металлы и сплавы: Справочник. 3-е изд., доп. и перераб. М.:1. Металлургия, 1974. 488 с.

53. Садыков Ф.А., Барыкин Н.П., Валеев И.Ш. Влияние структурного состояния на механические свойства баббита // Физика и химия обработки материалов. 2001. № 2. С. 86-90.

54. Дриц М.Х. Влияние структуры на свойства высокооловянистого баббита // Сб. науч. тр. «Трение и износ в машинах». М. JL: АН СССР, 1950. Вып. V. С. 83-93.

55. Дмитриев М.А., Шевчук В.К., Браженко Е.Б. Упрочнение баббита Б83 непрерывным С02 лазерным- облучением // Материалы конференции «Вологодинские чтения». Владивосток: ДВГТУ, 2001. С. 49-52.

56. Данилов В.Н., Колтунов С.Я., Лихницкий Г.В. Практическое руководство по водородной наплавке баббита. Киев: Южное отделение Машгиза, 1959. 98 с.

57. Оловянные бронзы: справочник. Электронный ресурс. / Уральский завод цветных металлов, http://www.uzcm.ru/spravka/metall/olov/olov.php

58. Беккерт М., Клемм X. Справочник по металлографическому травлению. Пер. с нем. М.: Металлургия, 1979. 336 с.

59. Ремисов Д.А. Производство биметаллических втулок. Одесса.: Маяк, 1964. 48 с.

60. Борисов Ю.С., Владзиевский А.П., Носкин Р.А. Справочник механика машиностроительного завода. Технология ремонта. В 2-х т. Т. 2. Изд. 2-е. М.: Машиностроение, 1958. 1068 с.

61. Шуляцкий Д.И., Петриченко В.К. Изготовление, обработка и применение безоловянистых и малооловянистых антифрикционных сплавов. М.: Металлургиздат, 1952. 144 с. ;

62. Патент № 2160652 RU, МПК В 22 D 19/08. Способ нанесения баббита на подшипник / Г.М. Котов, В.В. Цветков, А.И. Пальчиков, В.А. Маренцев, Аникина Т.М.; Левина С.В. 98105191/02; Заявлено 17.03.1998; Опубл. 20.12.2000.

63. Волощенко Ю.И., Андибнер А.Д. Изготовление биметаллическихвтулок. М.: МАШГИЗ, 1961. 40 с.

64. Лящевский В.П: Новые способы изготовления и реставрации подшипников. М.: Морской транспорт, 1955. 100 с.

65. Семёнов А.П. Подшипники скольжения. (К организации новой отрасли машиностроительного производства). М.: НИИМАШ, 1969. 72 с.

66. Шибаков В.Г., Панкратов Д.Л., Волков Д.А. Технология получения биметаллов в процессе кристаллизации плакирующего слоя // Проблемы выживания и экологические механизмы хозяйствования в регионе Прикамья: Материалы симпозиума. Наб.Челны, 2002. С. 59-60.

67. Патент № 2116178 RU, МПК7 В 23 К 20/08. Способ плакирования металлических поверхностей сваркой взрывом / А.А. Штерцер, Б.С. Злобин, Киселев В.В. (RU). 97110499/02; Заявлено 19.06.1997; Опубл. 27.07.1998.

68. Сичиков М.Ф. Металлы в турбостроении. М.: МАШГИЗ, 1954. 320 с.

69. Патент № 2167738 RU, МПК7 В 22 D 19/08. Способ заливки вкладышей подшипников скольжения баббитом / А.Г. Громыко, В.В. Лукьянченков (RU). 97110358/02; Заявлено 17.06.1997; Опубл. 27.05.2001.

70. Патент № 2081726 RU, МПК В 22 D 19/00. Способ получения биметаллических деталей / Г.И. Нечитайлов, О.Г. Кудашов, В.И. Малов, В.В. Марчуков, А.И. Михелин. 95100437 Заявлено 11.01.1995; Опубл. 20.06.1997.

71. Айзенкольб Ф. Порошковая металлургия. Пер с нем. М.: Металлургиздат, 1955. 518 с.

72. Раковский B.C., Саклинский В.В. Порошковая металлургия в машиностроении. М.: Машиностроение, 1973. 126 с.

73. Хасуй А. Техника напыления. Пер. с японского. М.: Машиностроение, 1975.288 с.

74. Лясников В.Н. Свойства плазменных покрытий // Известия сибирского отделения наук. Серия технические науки. 1989. Вып. 2. С. 85-96.

75. Чернышёв И.А. Восстановление баббитных подшипников. М.: Морской транспорт, 1952. 68 с.

76. Чернышёв И.А. Восстановление подшипников способом наплавки баббита газовым пламенем / Информационный листок. Центральный совет промысловой кооперации СССР. Москва, 1953. 13 с.

77. Данилов В.Н., Колтунов С.Я., Лихницкий Г.В. Практическое руководство по водородной наплавке баббита. Киев.: Южное отделение Машгиза, 1959. 98 с.

78. Дриц М.Х., Докунина Н.В. Зависимость макро- и микротвёрдости от состава для металлических систем, входящих в состав баббитов // Труды совещания по микротвёрдости. М.: АН СССР, 1951.

79. ГОСТ17359-82. Порошковая металлургия. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1982. 18 с.

80. Шмыков А.А. Справочник термиста. Изд. 3-е испр. и доп. М.: МАШГИЗ, 1956. 332 с.

81. Глущенко А.Н. Технология турбулентной заливки сплавов скольжения // Сборник научных трудов III Российской научно-технической конференции «Физические свойства металлов и сплавов». Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2005. С. 229-232.

82. Патент № 38649 RU, МПК7 В 22 D 7/04. Устройство для заливки подшипников скольжения / Б.А. Потехин, А.Н. Глущенко, В.В. Илюшин (RU). -2004101513/20; Заявлено 19.01.2004; Опубл. 10.07.2004. Бюл. № 19.

83. Патент 53947 RU, МПК B33D 7/04. Устройство для турбулентного перемешивания кристаллизующегося металла в процессе турбулентного литья / Б.А. Потехин, А.Н. Глущенко (RU). 2005135247/22; Зявл. 14.11.2005; Опубл. 10.06.2006. Бюл. № 16.

84. Глущенко А.Н., Потехин Б.А. Устройство и принцип работы машины для заливки подшипников скольжения / Материалы всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов. Екатеринбург: УГЛТУ, 2005. С. 295.

85. Громыко А.Г. Восстановление подшипников скольжения с антифрикционным слоем из баббита // Технология металлов. 2000. № 2. С. 16-22.

86. Салтыков С.А. Стереометрическая металлография. Изд.З-е, перераб. и доп., М.: Металлургия, 1970. 376 с.

87. Крагельский И.В., Алисин В.В. Расчетный метод оценки трения и износа — эффективный путь повышения надежности и долговечности машин. М.: Знание, 1976. 56 с.

88. Степин П.А. Сопротивление материалов. М.: Высш. школа, 1983. 303 с.

89. Тартаковский Д.Ф., Ястребов А.С. Метрология, стандартизация итехнические средства измерений: Учеб. для вузов. М.: Высш. шк., 2002. 205 с.

90. Сергеев А.Г., Крохин В.В. Метрология: Учеб. пособие для вузов. М.: Логос, 2002. 408 с.

91. Гладков М.И., Балакин Ю.А., Гончаревич И.Ф: Термодинамический анализ условий зарождения и роста кристаллов при виброобработке металла // Известия ВУЗов. Чёрная металлургия. 1989. № 9. С. 27-29.

92. Илюшин В.В., Галкин И.Н., Потехин Б.А. Трибологические свойства интерметаллидов // Материалы научно-технической конференции студентов и аспирантов УГЛТУ. Екатеринбург: УГЛТУ, 2004. С. 168-169.

93. Глущенко А.Н. Закономерности формирования структуры и свойств оловянных баббитов в зависимости от способов литья. Дисс. канд. техн. наук: 05.16.04: защищена 17.02.06.: Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2006. 158 с.

94. Балакин Ю.А., Гладков М.И. Влияние внешних воздействий наtосновные параметры кристаллизации металлов // Известия ВУЗов. Чёрная металлургия. 2002. № 11. С. 52-56.

95. Илюшин В.В. Структурная зависимость коэффициента трения баббита марки Б83 // Сборник научных трудов III Российской научно-технической конференции «Физические свойства металлов и сплавов». Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2005. С. 257-261.

96. Потехин Б.А., Глущенко А.Н., Илюшин В.В. Свойства баббита марки Б83 // Технология металлов. 2006. № 3. С. 17-22.

97. Илюшин В.В., Потехин Б.А. Усталостные свойства баббита Б83 // Материалы IV всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Научное творчество молодежи лесному комплексу России», Часть 1. Екатеринбург: УГЛТУ, 2008. С. 254-257.

98. Потехин Б.А., Илюшин В.В., Христолюбов А.С. Технологические пути повышения прочности цветных сплавов с интерметаллидным упрочнением // Материалы XLVII Международной конференции «Актуальные проблемы прочности», Часть 1. Н. Новгород, 2008. С. 272-274.

99. Гуляев А.П. Материаловедение. Учебник для вузов. 6-е изд., перераб. и доп. М.: Металлургия, 1986. 544 с.

100. Илюшин В.В., Потехин Б.А. Влияние состава пламяобразующего газа при наплавке баббита Б83 на коэффициент трения // Материалы Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов. Екатеринбург: УГЛТУ, 2005. С. 109.

101. Колачев Б.А., Елагин В.И., Ливанов В.А. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. Изд. 3-е, перераб. и доп. М.: МИСИС, 2001. 413 с.

102. Меделяев И.А. Основные закономерности процессов трения и изнашивания в парах трения гидравлических машин1 // Вестник машиностроения. 2004. № 9. С. 42-47.

103. Гриб Е.В., Лазарев Г.Е. Лабораторные испытания на трение и износ. М.: Наука, 1969. 115 с.

104. Потехин Б.А., Измайлов Д.К., Христолюбов А.С., Илюшин В.В. Технология изготовления подшипников скольжения диффузионной сваркой // Известия ВУЗов. Черная металлургия. 2006. № 4. С. 33-35.

105. Геккер Л.В. Динамика машин, работающих без смазочных материалов в узлах трения. М.: Машиностроение, 1983. С. 29-33.

106. Илюшин В.В., Потехин Б.А. Влияние дисперсности интерметаллидов на трибологические свойства синтетических баббитов // Материалы научно-технической конференции студентов и аспирантов УГЛТУ. Екатеринбург:1. УГЛТУ, 2004. С. 170.

107. Дриц М.Х., Ильин А. Антифрикционные материалы в машиностроении. Киев-Львов: Гостехиздат Украины, 1947. 164 с.

108. Федорченко И.М., Андриевский Р.А. Основы порошковой металлургии. Киев: АН УССР, 1963. 420 с.

109. Мошков А.Д. Пористые антифрикционные материалы. М.: Машиностроение, 1968. 207 с.

110. Кипарисов С.С., Либенсон Г.Л. Порошковая металлургия. М.: Металлургия, 1972. 528 с.

111. Колесниченко Л.Ф., Юга А.И., Фуцик О.И., Игнатенко Л.Д., Винокур В.Б. Влияние метода получения подшипникового материала на его служебные свойства//Порошковая металлургия. 1979. № 1. С. 65-70;

112. Раковский B.C. Спеченные материалы в технике. М.: Металлургия, 1978. 232 с.

113. Джонс В.Д. Свойства и применение порошковых материалов. Пер. с англ. / Под общ. ред. М.Ю. Балыпина, А.К. Натансона. М.: Мир, 1965. 390 с.