Разрушение и износ баббита Б83 после равноканального углового прессования

А.Х. Валеева, А.Х. Ахунова, И.Ш. Валеев показать трудоустройства и электронную почту
Получена: 21 июня 2018; Исправлена: 12 октября 2018; Принята: 26 октября 2018
Эта работа написана на английском языке
Цитирование: А.Х. Валеева, А.Х. Ахунова, И.Ш. Валеев. Разрушение и износ баббита Б83 после равноканального углового прессования. Письма о материалах. 2018. Т.8. №4. С.473-477
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2018-4-473-477

Аннотация

Обнаружено, что интенсивная пластическая деформация (ИПД) методом РКУП приводит к диспергированию частиц интерметаллидных фаз и ослаблению адгезионной связи частиц с матрицей. В случае крупных частиц, полученных при обычной кристаллизации, их измельчение вызывает снижение износа. В случае мелких частиц, полученных при скоростной кристаллизации, ослабление адгезии к матрице вызывает усиление изнашивания.Проведено компьютерное моделирование и натурный эксперимент по деформированию прутка из баббита Б83 методом равноканального углового прессования (РКУП). Исследовано два структурных состояния материала. Первое, полученное при обычной кристаллизации при литье, характеризуется крупными частицами интерметаллидных - и -фаз. Второе, полученное при скоростной кристаллизации, содержит мелкие частицы. РКУП проведено в матрице с вертикальным и горизонтальным каналами, пересекающимися под прямым углом, при давлении пуансоном, находящимся в вертикальном канале матрицы. На основе компьютерного моделирования процесса в среде программного продукта DEFORM-2D, выбрана скорость деформирования, обеспечивающая наименьшую поврежденность заготовок. Определен износ по потере массы образца в результате трения. Зависимость изнашивания баббита, полученного при обычной кристаллизации, имела четко выделяемые две стадии – приработки и устойчивого износа. Изнашивание образцов, полученных при скоростной кристаллизации, показало, что сформированное равномерное распределение интерметаллидных частиц в матричной фазе приводит к отсутствию стадии приработки при износе. Интенсивная пластическая деформация (ИПД) методом РКУП приводит к диспергированию частиц интерметаллидных фаз и ослаблению адгезионной связи частиц с матрицей. В случае крупных частиц, полученных при обычной кристаллизации, их измельчение вызывает снижение износа. В случае мелких частиц, полученных при скоростной кристаллизации, ослабление адгезии к матрице вызывает усиление изнашивания. Можно сказать, что для такого материала, как баббит Б83, попытка улучшить трибологические характеристики при помощи воздействия методами ИПД несостоятельна, т.к. есть менее затратные и более простые способы получать в баббитах структуру с мелкими интерметаллидными частицами, полностью отвечающую правилу Шарпи, и обладающую высокими трибологическими характеристиками.

Ссылки (22)

1. A. I. Shpagin. Antifrictional alloys. Moscow, Metallurgiya (1956) 326 p. (in Russian) [А. И. Шпагин. Антифрикционные сплавы. Москва, Металлургия (1956) 326 с.].
2. Ed. Yu. M. Vinogradov. Wear-resistant materials in chemical engineering. Handbook. Leningrads, Mashinostroyenie (1977) 256 p. (in Russian) [Под ред. Ю. М. Виноградова. Износостойкие материалы в химическом машиностроении. Справочник. Ленинград, Машиностроение (1977) 256 с.].
3. F. A. Sadykov, N. P. Barykin, I. Sh. Valeev, V. N. Danilenko. Journal of Materials Engineering and Performance. 12, 29 (2003).
4. I. M. Lyubarskii, L. S. Palatnik. Metal physics of friction. Moscow, Metallurgy (1976) 176 p. (in Russian) [И. М. Любарский, Л. С. Палатник. Металлофизика трения. Москва, Металлургия (1976) 176 с.].
5. A. Upadhyaya, N. S. Mishra, N. Ojha. J. Mat. Sci. 32, 3227 (1997).
6. A. Sato, R. Mehrablan. Met. Trans. B. 7B, 443 (1976).
7. L. G. Korshunov, N. I. Noskova, A. V. Korznikov, N. L. Chernenko, N. F. Vil’danova. The Physics of Metals and Metallography. 108, 519 (2009).
8. N. I. Noskova, L. G. Korshunov, A. V. Korznikov. Metal Science and Heat Treatment. 50, 593 (2008).
9. F. A. Sadykov, N. P. Barykin, I. Sh. Valeev. Strength of Materials, 34(2), 196 (2002).
10. N. P. Barykin, R. F. Fazlyahmetov, A. Kh. Valeeva. Metal Science and Heat Treatment. 48, 88 (2006).
11. A. Kh. Valeeva, I. Sh. Valeev, R. F. Fazlyakhmetov, A. I. Pshenichnyuk. Letters on Materials. 5(2), 147 (2015). (in Russian) [А. Х. Валеева, И. Ш. Валеев, Р. Ф. Фазлыахметов, А. И. Пшеничнюк. Письма о материалах. 5(2), 147 (2015).]. Crossref
12. A. Kh. Valeeva, I. Sh. Valeev, R. F. Fazlyahmetov. Journal of Friction and Wear. 35(4), 311 (2014).
13. A. Kh. Valeeva, I. Sh. Valeev, R. F. Fazlyakhmetov, A. I. Pshenichnyuk. The Physics of Metals and Metallography. 116, 509 (2015).
14. A. Kh. Valeeva, I. Sh. Valeev, R. F. Fazlyakhmetov. Journal of Friction and Wear. 38(1), 53 (2017).
15. N. I. Noskova, R. R. Muluykov. Submicrocrystalline and nanocrystalline metals and alloys. The Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, Yekaterinburg (2003) 279 p. (in Russian) [Н. И. Носкова, Р. Р. Мулюков. Субмикрокристаллические и нанокристаллические металлы и сплавы. Уральское отделение РАН, Екатеринбург (2003) 279 с.].
16. A. P. Zhilyaev, A. I. Pshenichnyuk. Superplasticity and grain boundaries in ultrafine-grained materials. Moscow, FIZMATLIT (2008) 320 p. (in Russian) [А. П. Жиляев, А. И. Пшеничнюк. Сверхпластичность и границы зерен в ультрамелкозернистых материалах. Москва, ФИЗМАТЛИТ (2008) 320 с.].
17. A. P. Zhilyaev, T. G. Langdon. Prog. Mater. Sci. 53, 893 (2008). Crossref
18. M. Markushev, E. Avtokratova, O. Sitdikov. Letters on Materials. 7(4), 459 (2017). Crossref
19. A. Kh. Valeeva, I. Sh. Valeev, R. R. Mulyukov, R. Khisamov. Letters on Materials, 6(4), 347 (2016) (in Russian) [А. Х. Валеева, И. Ш. Валеев, Р. Р. Мулюков, Р. Х. Хисамов. Письма о материалах 6(4), 347 (2016).]. Crossref
20. I. Sh. Valeev, A. Kh. Valeeva, A. Kh. Akhunova. Letters on Materials 7(3), 292 (2017). (in Russian) [Валеев И. Ш., Валеева А. Х., Ахунова А. Х. Письма о материалах. 7(3), 292 (2017).]. Crossref
21. V. L. Kolmogorov. Mechanics of metal forming: a textbook for higher education institutions. 2nd ed. Yekaterinburg, Publishing House of the USTU-UPI (2001) 836 p. (in Russian) [Колмогоров В. Л. Механика обработки металлов давлением. Екатеринбург, Изд-во УГТУ-УПИ (2001) 836 с.] ISBN: 5-321-00050-6.
22. V. S. Kovalenko. Metallographic reagents. Moscow, Metallurgiya (1981) 120 p. (in Russian) [В. С. Коваленко. Металлографические реактивы. Москва, Металлургия (1981) 120 с.].

Цитирования (1)

1.
X. Wang, Z. Yin, Y. Chen. Mechanics & Industry. 21(1), 106 (2020). Crossref

Другие статьи на эту тему