Физико-химическая механика поверхностных слоев антифрикционного материала, функционирующего в поверхностно-активной смазочной среде

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

На основе представлений физико-химической механики контактного взаимодействия проведен материаловедческий анализ трибологической эффективности ряда синтетических смазочных композиций, содержащих поверхностно-активную добавку – 12-оксистеарат лития. Испытания пары трения “бронза БрА5 – сталь 45” проводили на машине реверсивного трения скольжения МТ-8 в условиях, соответствующих режимам работы тяжелонагруженных узлов трения. Роль смазочной среды выявляли с использованием критериальных подходов, основанных на экспериментально полученной совокупности макроскопических интегральных критериев (феноменологических показателей трения и износа) и микроскопических (микроструктурных) критериев (физического уширения рентгеновских линий, периода кристаллической решетки, элементного состава поверхностного слоя материала зоны контактной деформации), определенных с применением современных металлофизических методов исследования. Впервые экспериментально доказано, что применение в трибосопряжениях дисперсионно-смазочных сред, содержащих поверхностно-активные вещества, способствует образованию износостойкой структуры в антифрикционном материале алюминиевой бронзы.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Л. И. Куксенова

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН (ИФХЭ); Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН

Email: visavenko@rambler.ru
Россия, Москва; Москва

В. И. Савенко

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН (ИФХЭ)

Автор, ответственный за переписку.
Email: visavenko@rambler.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Трибология. Состояние и перспективы: сборник научных трудов. Т. 2 / Под ред. С.М. Захарова и И.А. Буяновского Уфа: Уфимский государственный авиационный технический университет (УГАТУ), 2019. 504 с.
  2. Щукин Е.Д., Савенко В.И., Малкин А.И. Лекции по физико-химической механике. М.: NOBEL PRESS, 2015. 679 c.
  3. Савенко В.И. // Эффект безызносности и триботехнологии. 1994. № 3–4. С. 26–38.
  4. Поверхностная прочность металлов при трении / Под ред. Б.И. Костецкого. Киев: Техника, 1976. 292 с.
  5. Куксенова Л.И., Савенко В.И. // Вестник научно-технического развития. 2023. № 170. С. 22.
  6. Куксенова Л.И., Савенко В.И. // Машиностроение и инженерное образование. 2023. Т. 71. № 1–2. С. 27.
  7. Савенко В.И., Щукин Е.Д. // Трение и износ. 1987. Т. 8. № 4. С. 581.
  8. Гегузин Я.Е. // Успехи физических наук. 1986. Т. 149. № 1. С. 149.
  9. Вольфсон Е.Ф. // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2016. Т. 5. № 59. С. 357.
  10. Kuksenova L.I., Savenko V.I. Russian Journal of Physical Chemistry A. 2024. V. 98, № 7, P. 1411.
  11. Кужаров А.С., Кужаров А.А. // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения (ВРГУПС). 2011. № 4. С. 43.
  12. Рыбакова Л.М., Куксенова Л.И. Структура и износостойкость металла. М.: Машиностроение, 1982. 212 с.
  13. Vegard L. // Zeitschrift für Physik. 1921. V. 5. P. 17.
  14. Перевалова О.Б., Коновалова Е.В., Конева Н.А. // Известия РАН. Серия физическая. 2019. Т. 83. № 6. С. 764.
  15. Suh N.P. // Wear. 1973. V. 25.№ 1. P. 111.
  16. Громаковский Д.Г. // Вестник машиностроения. 2000. № 1. С. 3.
  17. Диаграммы двойных металлических систем. Справочник / ред. Н.П. Лякишев М.: Машиностроение, 1996–2000.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Характеристики пары трения бронза БрА5–сталь45: 1 – трение в среде М9С; 2 – трение в среде М9С + 12-LioSt; 3 – до трения. (а) – изменение физического уширения рентгеновских линий β(311) по глубине зоны контактной деформации h в установившемся режиме (τ = 30 час); (б) – изменение периода а кристаллической решетки α-твердого раствора Cu–Al (бронза БрА5) по глубине зоны контактной деформации h после трения в установившемся режиме; (в) – зависимость интенсивности изнашивания Ih бронзы от времени испытаний τ. (Среднеквадратичные ошибки измерений не превышают размеры точек на графиках.).

Скачать (213KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Изменение периода кристаллической решетки а поверхностного слоя бронзы БрА5 по глубине модифицированной зоны h: 1 – после трения в чистом эфире ПЭТ С5–С9; 2 – после трения в композиционной среде ПЭТ С5–С9 + + 12-LioSt.

Скачать (55KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимость интенсивности изнашивания Ih бронзы БрА5 от длительности испытаний τ при трении: 1 – в чистом эфире ПЭТ С5–С9; 2 – в смеси ПЭТ С5–С9 + 12-LioSt.

Скачать (64KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимость интенсивности изнашивания Ih бронзы БрА5 от длительности испытаний τ при трении в смазочных средах: 1 – ДЭБЯК и 2 – ДЭБЯК + + 12-LioSt.

Скачать (63KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Изменения периодов аαi кристаллической решетки фаз α1, α2, α3 и α4, а также концентраций атомов Al (СAlαi), остаточных внутренних напряжений σαi, относительных масс Mα2/Mα1 (последние определены по правилу рычага) и Mα3/Mα4 (определены по рентгеновским данным) структурных составляющих модифицированной зоны по ее толщине h при испытаниях в смазочной среде чистого ДЭБЯК – (а); при испытаниях в композиционной среде ДЭБЯК + 12-LioSt – (б).

Скачать (277KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Изменение периода кристаллической решетки а фаз α1–α4 в поверхностном слое по его толщине h: α1, α2 – испытания в среде М9С + ДЭБЯК; α3, α4 – в среде М9С + ДЭБЯК + 12-LioSt.

Скачать (108KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Зависимость интенсивности изнашивания Ih бронзы БрА5 от времени испытания τ при трении в смеси М9С + ДЭБЯК – 1; в смеси М9С + ДЭБЯК + + 12-LioSt – 2.

Скачать (87KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024