ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЛАЗЕРНОЙ УПРОЧНЯЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ПОВЕРХНОСТИ ОБРАЗЦОВ ИЗ ТИТАНОВОГО СПЛАВА НА РАБОТОСПОСОБНОСТЬ ПАРЫ ТРЕНИЯ СКОЛЬЖЕНИЯ УГЛЕПЛАСТИК - ТИТАН
Аннотация
В современном судостроении при изготовлении судовой запорной арматуры находят широкое применение новые материалы. Среди конструкционных металлических сплавов это сплавы титана, а среди композитных материалов триботехнического назначения широко используются керамика и углепластики. Сочетание этих материалов в нагруженных парах трения объясняется спецификой перекачиваемых жидких сред через элементы судовой запорной арматуры. Высокая агрессивность и температурный фактор играют решающую роль при выборе материалов. Контактирующие поверхности деталей пар трения после механической обработки резанием лезвийным или абразивным режущими инструментами, сразу не могут обеспечить надежной работы сопряжения без заедания или заклинивания. Это в первую очередь объясняется плохими триботехническими характеристиками титанового сплава. На предприятиях судостроительной отрасли применяют сравнительно дорогие и энергозатратные методы поверхностного упрочнения, связанные с ионной имплантацией примесных атомов металла, обладающих повышенной твердостью по отношению к титановому сплаву, либо используют технологические операции пластического деформирования, создающего наклеп поверхности. Сейчас появились методы лазерного упрочнения поверхности в сочетании с нанесением регулярного микрорельефа. Данным исследованиям с точки зрения повышения триботехнических свойств поверхности титановых образцов трения и посвящена предложенная статья. В статье достаточно подробно изложены основные моменты, касающиеся технологии подготовки образцов и ответных контртел, технологии нанесения регулярного микрорельефа с помощью лазера, расписана методика и режимы триботехнических испытаний и методов инструментальной оценки износа и показателей поверхностного слоя образцов трения. Полученые результаты исследований являются новыми и уточняют отдельные постулаты общей теории трения и износа относительно пары: композиционный материал (углепластик) - титановый сплав.
Ключевые слова
титановый сплав, триботехника, антифрикционный углепластик, стенды трения, параметры качества, шероховатость, регулярный микрорельеф, quality parameters
Читать полный текст статьи: PDF
Список литературы
Бахарева В. Е. Антифрикционные неметаллические материалы для узлов трения скольжения / В. Е. Бахарева, Г. И. Николаев, А. В. Анисимов // Вопросы материаловедения. - 2011. - № 1 (65). - С. 75-88.
Бахарева В. Е. Антифрикционные углепластики в узлах трения центробежных насосов / В. Е. Бахарева, А. В. Анисимов, И. В. Лишевич // Насосы. Турбины. Системы. - 2011. - № 1. - С. 47-52.
Лишевич И. В. Создание антифрикционных теплостойких углепластиков для высокоскоростных подшипников насосов и паровых турбин: дис. … канд. техн. наук; специальность: 05.16.09 - материаловедение (машиностроение) / И. В. Лишевич. - СПб.: ФГУП ЦНИИ конструкционных материалов «Прометей», 2015. - 157 с.
Васильков Д. В. Приборы и комплексы контроля качества машин / Д. В. Васильков, В. А. Валетов, В. М. Петров [и др.]; под ред. К. П. Галасовой. - СПб.: АО НПЦ КОНТАКТ, 1995. - 18 с.
Васильков Д. В. Комплексные исследования состояния поверхностного слоя ответственных деталей машинных агрегатов / Д. В. Васильков, В. М. Петров, С. Ю. Иванов, В. И. Прима // Тяжелое машиностроение. - 1998. - № 3. - C. 31-34.
Васильков Д. В. Комплексное исследование состояния поверхностного слоя инструментальных материалов при ионно-вакуумной обработке / Д. В. Васильков, В. М. Петров, И. А. Сенчило // Управление качеством финишных методов обработки: сб. науч. тр. - Пермь: ПГТУ, 1996. - С. 176-179.
Шнейдер Ю. Г. Эксплуатационные свойства деталей с регулярным микрорельефом / Ю. Г. Шнейдер. - 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение, Ленингр. отд., 1982. - 247 с.
Пат. 2252131 Российская Федерация, МПК B 24 C 1/00. Способ формообразования регулярного микрорельефа / М. Г. Исупов; заяв. и патентообл. Исупов Максим Георгиевич. - № 2002133176/02; заявл. 09.12.2002; опубл. 20.05.2005, Бюл. № 14.
Буше Н. А. Совместимость трущихся поверхностей / Н. А. Буше, В. В. Копытько. - М.: Наука, 1981. - 128 c.
ГОСТ 23.224-86. Обеспечение износостойкости изделий. Методы оценки износостойкости восстановленных деталей. - М.: Стандартинформ, 2005. - 20 с.
Об авторах
Петров Владимир Маркович - доктор технических наук, профессор
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра ВеликогоБуцанец Артем Александрович - начальник отдела НТИ и ИС
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»Безпальчук Сергей Николаевич - соискатель
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
