Исследование триботехнических свойств листовых металлофторопластовых материалов

В.Н. Корнопольцев, Д.М. Могнонов, О.Ж. Аюрова, М.С. Дашицыренова, А.К. Субанаков
Получена: 20 февраля 2018; Исправлена: 20 марта 2018; Принята: 15 апреля 2018
Цитирование: В.Н. Корнопольцев, Д.М. Могнонов, О.Ж. Аюрова, М.С. Дашицыренова, А.К. Субанаков. Исследование триботехнических свойств листовых металлофторопластовых материалов. Письма о материалах. 2018. Т.8. №3. С.235-239
BibTex   DOI: 10.22226/2410-3535-2018-3-235-239

Аннотация на русском языке

Микрофотография поперечного разреза ЛМФМ-Pb с пористым бронзовым слоем, имеющим «столбчатую» структуру: 1 – стальная основа, 2 – шип припеченного слоя бронзы, 3 – ПТФЭ-композиция.В работе представлены результаты триботехнических испытаний, термогравиметрического, инфракрасного и рентгенофазового анализа продуктов изнашивания листового металлофторопластового материала со свинцом (ЛМФМ-Pb) при трении с высокими скоростями скольжения по упрочненной стали. Триботехнические испытания показывают, что уменьшение износа при работе без смазки в таком режиме обеспечивается наличием в рабочем слое большой объемной составляющей политетрафторэтиленовой (ПТФЭ)-композиции. Причем, правило Шарпи для трения ЛМФМ-Pb с минимальной интенсивностью износа в полной мере соблюдается тогда, когда составляющая твердых включений на поверхности трения, в данном случае бронзового каркаса, на порядок меньше более мягкой и податливой при сдвиге окружающей его ПТФЭ-композиции, которая является главным донором в процессе образования промежуточного антифрикционного слоя. На основании ИК- и рентгенофазового анализа продуктов изнашивания ЛМФМ-Pb можно констатировать, что промежуточный слой и слои на поверхностях трения листового металлофторопластового материала со свинцом и контртела имеют неоднородный состав и состоят из фторорганических соединений, выполняющих роль смазки, с включением смеси оксифторидов, фторидов и оксидов свинца. На контртело преимущественно переносится чистый ПТФЭ, что подтверждается наличием гало и рефлекса, характерных для аморфной и кристаллической фаз полимера. В сочетании с перенесенным слоем ПТФЭ на поверхность контртела в виде высокоориентированных ламелей, обладающих значительной несущей способностью, а также высокой поверхностной твердостью контртела, образующееся третье тело обеспечивает новому ЛМФМ-Pb увеличение фактора pV при предельно-допустимой температуре 500-520 К до 5 МПа×м/с.

Ссылки (20)

1.
D. C. Mitchell, G. Pratt. Friction, wear and physical of some filled P. T. F. E. bearing materials: Proc. Conf. on lubrication and wear. London (1957) P. 416.
2.
E. R. Braithwaite. Solid Lubricants and Surfaces. London, Oxford: Pergamon press (1964) 286 p.
3.
A. P. Semenov, Yu. V. Savinskiy. Metalloftoroplastovyie podshipniki. Moscow, Mashinostroenie (1976) 192 p. (in Russian) [А. П. Семенов, Ю. В. Савинский. Металлофторопластовые подшипники. Москва, Машиностроение (1976) 192 с.]
4.
C. A. Byichkov, I. G. Lavrenko, O. Yu. Nechiporenko, I. M. Romashko, S. D. Mladinov. Open Information and Computer Integrated Technologies. 59, 343 (2013). (in Ukrainian) [C. А. Бычков, И. Г. Лавренко, О. Ю. Нечипоренко, И. М. Ромашко, С. Д. Младинов. Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии. 59, 343 (2013).]
5.
C. A. Byichkov, I. G. Lavrenko, O. Yu. Nechiporenko, I. M. Romashko, S. D. Mladinov. Sostoyanie voprosa i perspektivy primeneniya MFL novykh proizvoditelei v uzlakh treniya samoletov: Materialy IV tehnicheskoy konferentsii Ukrainskogo otdeleniya SAMPE. Ukraine (2014) P. 9. (in Ukrainian) [C. А. Бычков, И. Г. Лавренко, О. Ю. Нечипоренко, И. М. Ромашко, С. Д. Младинов. Состояние вопроса и перспективы применения МФЛ новых производителей в узлах трения самолетов: Материалы IV технической конференции Украинского отделения SAMPE. Украина, Киев (2014) С. 9.]
6.
V. N. Kornopoltsev, N. V. Kornopoltsev, D. M. Mognonov. J. Friction and wear. 30(4), 281 (2009). (in Russian) [В. Н. Корнопольцев, Н. В. Корнопольцев, Д. М. Могнонов. Трение и износ. 30(4), 385 (2009).]
7.
V. N. Kornopoltsev. Patent RF № 2438829, IPC B22F7 / 04, F16C33 / 12, (2012). (in Russian) [В. Н. Корнопольцев. Патент РФ № 2438829, МПК B22F7 / 04, F16C33 / 12, (2012).]
8.
V. N. Kornopoltsev. J. Friction and wear. 31(5), 359 (2010). (in Russian) [В. Н. Корнопольцев. Трение и износ. 31(5), 479 (2010).]
9.
V. N. Kornopoltsev, N. V. Kornopoltsev, D. M. Mognonov, I. A. Farion. J. Chemistry for Sustainable Development. 13, 757 (2005). (in Russian) [В. Н. Корнопольцев, Н. В. Корнопольцев, Д. М. Могнонов, И. А. Фарион. Химия в интересах устойчивого развития. 13, 757 (2005).]
10.
V. N. Kornopoltsev. Patent RF № 2602217: IPC С23С8 / 70, (2016). (in Russian) [В. Н. Корнопольцев. Патент РФ № 2602217, МПК С23 С8 / 70, (2016).]
11.
N. V. Kornopoltsev. Patent RF№ 1418999. B22F7 / 04, (1993). (in Russian) [Н. В. Корнопольцев. Патент РФ № 1418999, B22F7 / 04, (1993).]
12.
Ed. by Yu-Ving May, Zhong-Zhen Yu. Polimernyie nanokompozityi. Moscow, Tehnosfera (2011) 688 p. (in Russian) [Под ред. Ю-Винг Май, Жонг-Жен Ю. Полимерные нанокомпозиты. Москва, Техносфера (2011) 688 с.]
13.
A. V. Anisimov, V. E. Bahareva, I. V. Nikitina, A. S. Savelov. Voprosy Materialovedeniya. 3(91), 83 (2017). (in Russian) [А. В. Анисимов, В. Е. Бахарева, И. В. Никитина, А. С. Савелов. Вопросы материаловедения. 3(91), 83 (2017).]
14.
K. Nakamoto. IR spectra and Raman spectra of inorganic and coordination compounds. Moscow, Mir (1991) 336 p. (in Russian) [К. Накамото. ИК-спектры и спектры КР неорганических и координационных соединений. Москва, Мир (1991) 336 с.]
15.
E. Prech, F. Byulmann, K. Affolter. Determination of the structure of organic compounds. Tables of spectral data. Moscow, Binom (2006) 438 p. (in Russian) [Э. Преч, Ф. Бюльманн, К. Аффольтер. Определение строения органических соединений. Таблицы спектральных данных. Москва, Бином (2006) 438 с.]
16.
K. Nakanisi. Infrakrasnyie spektryi i stroenie organicheskih soedineniy. Moscow, Mir (1965) 216 p. (in Russian) [К. Наканиси. Инфракрасные спектры и строение органических соединений. Москва, Мир (1965) 216 с.]
17.
M. A. Sidebottom, A. A. Pitenis, C. P. Junk, D. J. Kasprzak, G. S. Blackman, H. E. Burch et al. Wear. 362 – 363, 179 (2016).
18.
K. L. Harris, A. A. Pitenis, W. G. Sawyer et. al. Macromol. 48, 3739 (2015).
19.
Yu. K. Mashkov. Tribologiya konstruktsionnyih materialov. Omsk, OmGTU (1996) 304 p. (in Russian) [Ю. К. Машков. Трибология конструкционных материалов. Омск, ОмГТУ (1996) 304 c.]
20.
N. P. Istomin, A. P. Semenov. Antifriktsionnyie svoystva kompozitsionnyih materialov na osnove ftorpolimerov. Moscow, Nauka (1981) 147 p. (in Russian) [Н. П. Истомин, А. П. Семенов. Антифрикционные свойства композиционных материалов на основе фторполимеров. Москва, Наука (1981) 147 с.]