УДК 621.762
DOI: 10.18503/1995-2732-2021-19-2-50-57
Аннотация
Постановка задачи (актуальность работы). Статья представляет собой исследовательскую экспериментальную работу, проведенную с целью получения композиционного антифрикционного материала, обладающего повышенной жаростойкостью. С этой целью был получен композиционный металлостеклянный материал на основе никеля. Как известно, при разработке порошковых композиционных антифрикционных материалов особое внимание уделяется повышению износостойкости. Однако множество узлов трения эксплуатируются при повышенной температуре на протяжении длительного периода времени. При разработке материала, работающего в подобных условиях, помимо износостойкости, необходимо учитывать длительное сопротивление повышенной температуре. Используемые методы. В ходе выполнения исследования, были использованы методы порошковой металлургии, включающие в себя: получение порошка боя тарного стекла (БТ-1); смешивание двухкомпонентной шихты, состоящей из порошка стекла и восстановленного порошка никеля (ПНК-УТ3); формование при помощи гидравлического пресса и последующее спекание в защитной восстанавливающей атмосфере водорода. Для определения жаростойкости применялся весовой метод исследования при помощи аналитических весов. Для получения цифровых моделей зависимости жаростойкости от состава композиционного материала применялся комплекс математического анализа STATISTIKA 10. Новизна. Получение композиционного материала с повышенной жаростойкостью, в качестве матрицы которого использовался порошок никеля, а армирующим элементом выступал порошок боя тарного стекла. Результат. Была исследована и получена зависимость жаростойкости от химического состава композиционного материала и метода его изготовления. Практическая значимость. Заключается в разработке нового материала, обладающего повышенными эксплуатационными характеристиками, с возможностью последующего внедрения на производстве в качестве материала для изготовления подшипников скольжения.
Ключевые слова
Жаростойкость, металлостеклянные материалы, антифрикционные материалы, износостойкость, порошковая металлургия, математический анализ.
Для цитирования
Исследование зависимости жаростойкости от концентрации стеклянного наполнителя в металлостеклянных композитах на основе никеля / Хлыбов А.А., Мальцев И.М., Беляев Е.С., Гетмановский Ю.А., Беляева С.С. // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2021. Т.19. №2. С. 50–57. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2021-19-2-50-57
1. Современные методы и технологии создания и обработки материалов: сб. науч. тр. В 3-х кн. Кн. 1. Материаловедение / гл. ред. А.В. Белый. Минск, 2018. 295 с.
2. Рудской А.И., Баурова Н.И. Технологическая наследственность при производстве и эксплуатации конструкционных материалов // Технология металлов. 2019. № 2. С. 2–10.
3. Мантуров Д.С. Методы повышения износостойкости металлополимерных и металлических трибосистем // Вестник РГУПС. 2020. № 2. С. 15–24.
4. Порошковая металлургия. Материалы, технология, свойства, области применения: справочник / Федорченко И.М., Францевич И.Н., Радомысельский И.Д. и др. Киев: Наук. думка, 1985. 624 с.
5. Власюк Р.З., Луговецкая Е.С., Радомысельский И.Д. Металлостеклянный материал // Порошковая металлургия. 1971. № 5. С. 657–660.
6. Беляев Е.С., Макаров Н.В., Гетмановский Ю.А. Влияние содержания углерода и стекла на твердость металлостеклянных материалов // Theoretical & Applied Science. 2017. № 01 (45). С. 160–166.
7. Бойцова В.В., Колобов М.Ю., Максимов А.С. Технология изготовления порошковых металлостеклянных железографитовых материалов // Надежность и долговечность машин и механизмов. 2018. С. 284–287.
8. Витязь П.А., Ильющенко А.Ф., Савич В.В. Порошковая металлургия и металлургические аддитивные технологии. По материалам европейского конгресса порошковой металлургии Euro PM2017 // Порошковая металлургия: респ. межвед. сб. науч. тр. / редкол.: Ильющенко А.Ф. [и др.]. Минск: Беларуская навука, 2017. Вып. 40. С. 5–14.
9. Гнедаш Е.Е., Акчурин Т.К., Стефаненко И.В. Состояние и перспективы развития технологий жаростойких композиционных материалов // Известия ВолгГТУ. 2018. №9 (219). С. 56–61.
10. Shinozaki A., Hirai H., Kagi H. et al. Reaction of forsterite with hydrogen molecules at high pressure and temperature. Phys Chem Minerals, 2012, 39, 123–129.
11. Liu X.F., Chen Y., Jiang M.Q., et al. Tuning plasticity of in-situ dendrite metallic glass composites via the dendrite-volume-fraction-dependent shear banding. Mater Sci Eng-A, 2017, 680, 121–1291.
12. Pang S.J., Zhang T., Asami K., Inoue A. Synthesis of Fe-Cr-Mo-C-B-P bulk metallic glasses with high corrosion resistance. Acta Mater. 2002, 50, 489–497.
13. Yan G., Yu W., Shengping S. Oxidation Protection of Enamel Coated Ni Based Superalloys: Microstructure and Interfacial Reaction. Corros. Sci., 2020, 173, 108760.
14. Блантер М.Е. Методика исследования металлов и обработки опытных данных. М.: Металлургиздат, 1952. 444 с.