Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Разработка износостойких дисперсно-наполненных композиционных материалов и покрытий из них

Диссертация: Разработка износостойких дисперсно-наполненных композиционных материалов и покрытий из них
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Разработана и реализована жидкофазная технология получения дисперсно-наполненных алюмоматричных КМ, армированных частицами TiC и SiC размером до 100 мкм и долей армирования до 17 мас.%, методом механического замешивания наполнителя в матричные расплавы. Установлено, что физико-химические свойства частиц карбида титана, а именно, термодинамическая стабильность, металлическая составляющая связи… Читать ещё >

Содержание

  • Глава 1. ДИСПЕРСНО-НАПОЛНЕННЫЕ, А ЛЮМОМАТРИЧНЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ — ИЗОТРОПНЫЕ И ГРАДИЕНТНЫЕ
    • 1. 1. Общие сведения о композиционных материалах
    • 1. 2. Анализ способов изготовления дисперсно-наполненных композиционных материалов с матрицами из алюминиевых сплавов
    • 1. 3. Продукты межфазного взаимодействия при жидкофазных способах изготовления дисперсно-наполненных композиционных материалов
    • 1. 4. Механические и триботехнические свойства дисперсно-наполненных композиционных материалов
    • 1. 5. Методы создания градиентных дисперсно-наполненных композиционных материалов
      • 1. 5. 1. Нанесение покрытий из дисперсно-наполненных КМ
      • 1. 5. 2. Модифицирующая обработка поверхности дисперсно-наполненных КМ
    • 1. 6. Постановка задач исследования
  • Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
    • 2. 1. Составы матричных сплавов и наполнителей для изготовления дисперсно-наполненных КМ и присадочного материала из них
    • 2. 2. Изготовление дисперсно-наполненных КМ
      • 2. 2. 1. Механическое замешивание армирующего наполнителя в матричный расплав
      • 2. 2. 2. Введение порошковых композиционных брикетов в матричный расплав
    • 2. 3. Аргонодуговая наплавка износостойких покрытий из дисперсно-наполненных КМ
    • 2. 4. Модифицирование поверхностного слоя дисперсно-наполненных КМ
      • 2. 4. 1. Оплавление дугой в магнитном поле
      • 2. 4. 2. Оплавление поверхности лазерным излучением
    • 2. 5. Выбор допустимой доли наполнителя в присадочном материале из КМ
    • 2. 6. Методы исследований структуры КМ
    • 2. 7. Определение механических и триботехнических свойств дисперсно-наполненных КМ и покрытий из них
  • Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ДИСПЕРСНО-НАПОЛНЕННЫХ КМ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ, УПРОЧНЕННЫХ ЧАСТИЦАМИ КАРБИДА ТИТАНА И КАРБИДА КРЕМНИЯ
    • 3. 1. Изготовление и структура образцов дисперсно-наполненных КМ
      • 3. 1. 1. КМ системы сплавы А1−81С
      • 3. 1. 2. КМ системы сплавы А1-Т1С
    • 3. 2. Механические свойства дисперсно-наполненных КМ
    • 3. 3. Выводы по главе
  • Глава 4. ПОВЕДЕНИЕ ПРИ ТРЕНИИ СКОЛЬЖЕНИЯ ДИСПЕРСНО-НАПОЛНЕННЫХ КМ
    • 4. 1. Коэффициент трения и интенсивность изнашивания матричных сплавов и образцов КМ
    • 4. 2. Поверхность трения матричных сплавов и образцов КМ
    • 4. 3. Анализ продуктов изнашивания и механизмов изнашивания
    • 4. 4. Выводы по главе 4 117 АРГОНОДУГОВАЯ НАПЛАВКА ИЗНОСОСТОЙКИХ Глава
  • ПОКРЫТИИ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ 119 ^ Сравнение жидкотекучести композиционных расплавов, содержащих частицы SiC и TiC
    • 5. 2. Выбор доли наполнителя в присадочных прутках из КМ
    • 5. 3. Изготовление присадочного композиционного материала
    • 5. 4. Дуговая наплавка износостойких композиционных слоев
    • 5. 5. Результаты испытаний наплавленных слоев из КМ на трение и износ
    • 5. 6. Выводы по главе 5 147 МОДИФИЦИРУЮЩАЯ ОБРАБОТКА ПОВЕРХНОСТИ
  • Глава 6. ДИСПЕРСНО-НАПОЛНЕННЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
    • 6. 1. Дуговое оплавление поверхности образцов КМ с воздействием на дугу магнитным полем
    • 6. 2. Модифицирующая обработка образцов КМ лазерным оплавлением
    • 6. 3. Результаты испытаний модифицированных поверхностных
  • КМ слоев на трение и износ
    • 6. 4. Выводы по главе 6 172 ОСНОВНЫЕ
  • ВЫВОДЫ
  • СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
  • ПРИЛОЖЕНИЕ

Разработка износостойких дисперсно-наполненных композиционных материалов и покрытий из них (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Развитие современной техники требует поиска и создания новых конструкционных и функциональных материалов. Новым классом таких материалов, обладающих комплексом эксплуатационных свойств, который не может быть достигнут на базе традиционных материалов, являются композиционные материалы (КМ).

В настоящее время в промышленности применяют КМ на основе практически всех технически важных металлических материалов. Однако наибольшее распространение получили КМ на основе алюминия и его сплавов, содержащие в качестве наполнителя дисперсные высокопрочные, высокомодульные керамические частицы. Дисперсно-наполненные алюмоматричные КМ характеризуются повышенными значениями удельной прочности и жесткости при сохранении высокой демпфирующей способности, электрои теплопроводности и малого удельного веса, что обеспечивает снижение массы изделий при одновременном повышении надежности и ресурса работы. Согласно результатам работ отечественных и зарубежных исследователей при соответствующем выборе материала матрицы, размера, доли и типа армирующих частиц такие КМ обладают низкими значениями коэффициента трения, а также высокой износостойкостью и задиростойкостью в широком интервале температур. Кроме того, хорошие литейные свойства, возможность пластической и механической обработки, малый вес и низкая стоимость обеспечивают перспективность и экономическую целесообразность применения таких материалов в машиностроении, особенно в подвижных сопряжениях механизмов и машин. КМ с матрицами из сплавов алюминия получают преимущественно жидкофазными методами, обеспечивающими более прочную межфазную связь по сравнению с твердофазными методами и, как следствие, лучшие свойства КМ. Наибольшее применение такие КМ получили в узлах трения механизмов, работающих в экстремальных условиях.

На сегодняшний день наиболее изученными являются КМ, армированные частицами карбида кремния. Однако исходя из теоретических предпосылок, КМ системы А1-Т1С (КМ с матрицей из сплавов алюминия, армированных частицами карбида титана) могут превзойти по комплексу свойств КМ системы А1−8Ю, так как карбид титана обладает лучшими прочностными свойствами (твердостью, пределом прочности, модулем упругости и т. д.) и лучшей термодинамической совместимостью со сплавами на основе алюминия. Однако, изготовление КМ системы А1-Т1С еще не вышло из стадии лабораторной отработки, и исследования, касающиеся КМ этой системы, недостаточны для характеристики их работоспособности в составе трибосопряжений.

Во многих случаях процесс изготовления из КМ массивных деталей с макрооднородной структурой оказывается технологически сложным и не оправданным экономически. Перспективным направлением, отвечающим современным тенденциям, является создание функционально армированных, или градиентных, композиционных материалов, в которых необходимые специальные свойства могут быть получены в заданных зонах, например, в поверхностных слоях, если детали работают в условиях трения и изнашивания. Разработка технологий формирования градиентных композиционных материалов (ГКМ) должна существенно улучшить технико-экономические характеристики деталей, расширить диапазон эксплуатационных нагрузок, увеличить срок службы. Среди известных способов формирования ГКМ (центробежное литье, пропитка преформ переменного состава, нанесение покрытий) к наиболее технологичным можно отнести дуговую наплавку на рабочие поверхности деталей, для которой, однако, необходим присадочный материал из КМ. При разработке таких присадочных материалов появляется возможность ремонта и восстановления деталей из КМ после длительной эксплуатации. Другим способом изменения свойств поверхностных слоев гетерофазных материалов может стать модифицирующая обработка высококонцентрированными источниками энергии (лучом лазера, электрической дугой в магнитном поле). Однако работ по нанесению покрытий из КМ и модифицированию поверхности объемно армированных КМ практически нет.

Из вышеизложенного следует, что разработка технологии изготовления дисперсно-наполненных алюмоматричных КМ и ГКМ на их основе, оценка свойств этих КМ, в том числе и триботехнических, является актуальной. Работа отвечает приоритетному направлению «Разработка методов получения химических веществ и создание новых материалов» Программы фундаментальных исследований Президиума РАН и выполнена в рамках проектов РАН ОХМН-3 и П18 в 2007;2009 гг., грантов РФФИ № 05−03−32 217-а, № 08−03- 12 024;офи и научной школы НШ-2991−2008.3.

Целью работы является разработка объемно армированных КМ на основе алюминия и его сплавов, упрочненных частицами карбидов титана и кремния, исследование структуры и свойств этих КМ, а также разработка составов и технологий формирования ГКМ на основе этих систем.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.

1. Разработана и реализована жидкофазная технология получения дисперсно-наполненных алюмоматричных КМ, армированных частицами TiC и SiC размером до 100 мкм и долей армирования до 17 мас.%, методом механического замешивания наполнителя в матричные расплавы. Установлено, что физико-химические свойства частиц карбида титана, а именно, термодинамическая стабильность, металлическая составляющая связи, теплопроводность, удельный вес позволяют осуществить жидкофазный процесс изготовления композиционных материалов системы Al-TiC. Вследствие удовлетворительной смачиваемости частиц TiC алюминиевыми расплавами структура КМ, упрочненных частицами TiC, характеризуется большей регулярностью распределения наполнителя, по сравнению с КМ, армированными частицами SiC (параметр кластеризации, определенный по методу мозаик Дирихле, в КМ АК12М2МгН-1 OMac.%TiC (4o-ioo) и AK12M2MrH-10Mac.%SiC (40) равен соответственно 0,69 и 0,81).

2. Алюмоматричные КМ, содержащие в качестве наполнителя частицы TiC, обладают более высокими значениями твердости, предела прочности и модуля упругости по сравнению с КМ, армированными частицами SiC, при одинаковом составе матриц, равной доле и размере наполнителя.

3. Испытания на сухое трение скольжения матричных сплавов и дисперсно-наполненных КМ на их основе против контртела из закаленной стали (HRC>45) в диапазоне трибонагружения 18−60 Н (0,2−0,7 МПа) показали, что введение армирующих частиц в матричные сплавы стабилизирует процесс трения, расширяет допустимый диапазон трибонагружения, снижает коэффициент трения и повышает износостойкость. КМ системы Al-TiC характеризуются меньшими значениями коэффициента трения и интенсивности изнашивания по сравнению с КМ системы Al-SiC. Увеличение размера частиц наполнителя при равной доле армирования приводит к повышению износостойкости КМ и снижению коэффициента трения.

4. На основе изучения морфологии и состава поверхностей трения и продуктов изнашивания установлено, что в диапазоне исследованных нагрузок изнашивание дисперсно-наполненных КМ происходит преимущественно по окислительному механизму, тогда как в матричных сплавах велика адгезионная составляющая изнашивания. На поверхности трения КМ формируется защитный переходный слой («третье тело») в виде механической смеси, состоящей из материала матрицы, контртела, армирующих частиц и их окислов. Присутствие железа в переходном слое и продуктах изнашивания является следствием абразивного воздействия армирующих частиц на контртело.

5. Показано, что удовлетворительные литейные свойства дисперсно-наполненных алюмоматричных композиционных материалов делают возможным изготовление градиентных функционально армированных композиционных материалов методом дуговой наплавки. Разработаны составы и технология изготовления присадочного материала из КМ (патент на изобретение № 2 361 710, приоритет от 12.02.2008), обладающего жидкотекучестью, необходимой для реализации процесса дуговой наплавки. Оценка жидкотекучести КМ произведена по методу A.A. Ерохина. Показано, что КМ, упрочненные частицами TiC, обладают лучшей жидкотекучестью по сравнению с КМ, армированными частицами SiC, при одинаковом составе материала матрицы, равных размерах и долях армирующих частиц. Определено, что требуемое качество формирования наплавленных слоев достигается при содержании в присадочном материале до 10 мас.% частиц TiC и SiC, если средний размер частиц 14 мкм. Легирование матрицы присадочного материала кремнием в количестве, близком к эвтектическому (11−13 мас.%), обеспечивает при наплавке необходимую жидкотекучесть и сохранение наполнителя в наплавленных слоях. Определены схемы и режимы аргонодуговой наплавки покрытий, имеющих композиционную структуру с заданной долей армирования и удовлетворительным распределением наполнителя. Показано, что наплавленные композиционные слои обладают тем же или более высоким уровнем антифрикционное&tradeи износостойкости, что и литые КМ того же состава.

6. Впервые показано, что модифицирующая обработка поверхности КМ высоконцентрированными источниками энергии (электрической дугой в магнитном поле и импульсно-периодическим лазерным излучением) приводит к повышению дисперсности структуры матрицы почти на порядок. Определены схемы и технологические режимы обработки литых КМ и градиентных КМ, обеспечивающие сохранение армирующих частиц в матрице и позволяющие увеличить твердость поверхностных слоев на 20−40%, износостойкость в 1,5−2 раза.

Показать весь текст

Список литературы

  1. , Т.А. Взаимодействие металлических расплавов с армирующими наполнителями / Т. А. Чернышова, Л. И. Кобелева, П. Шебо, A.B. Панфилов. -М.: Наука, 1993. 272 с.
  2. Структура и свойства композиционных материалов / К. И. Портной и др.
  3. М.: Машиностроение, 1979. — 255с.
  4. , Дж. Волокнистые композиционные материалы / под ред. Дж. Уитона, Э. Скала. -М.: Металлургия, 1978. 240 с.
  5. , Д.М. Новые композиционные материалы / Д. М. Карпинос, Л. И. Тучинский, Л. Р. Вишняков. — Киев.: Вища школа, 1977. 312 с.
  6. , Ю.М. Пространственно-армированные композиционные материалы: справочник / Ю. М. Тарнопольский, И. Г. Жигун, В. А. Поляков.- М.: Машиностроение, 1987. — 244 с.
  7. Композиционные материалы: справочник / Л. Р. Вишняков и др. — Киев.: Наукова думка, 1985. 592 с.
  8. Алюминиевые и магниевые сплавы, армированные волокнами / B.C. Иванова и др. М.: Наука, 1974. — 200 с.
  9. , К.И. Дисперсно-упрочненные материалы / К. И. Портной, Б. Н. Бабич. М.: Металлургия, 1974. — 200 с.
  10. Композиционные материалы: сб. докладов IV Всесоюзной конференции по композиционным материалам. — М. 1981. — 304 с.
  11. , A.C. Композиционные материалы на металлической основе /
  12. A.C. Матусевич. -Минск.: Наука и техника, 1978. 216 с.
  13. , В.В. Композиционные материалы: справочник / под общ. ред.
  14. B.В. Васильева, Ю. М. Тарнопольского. М.: Машиностроение, 1990. -512 с.
  15. Сб. тезисов докладов Московской международной конференции по композитам. Москва, 1990. — Часть I — 294 е.- Часть II — 288 с.
  16. , К. Композиционные материалы с металлической матрицей / под ред. К. Крейдера. -М.: Машиностроение, 1978. Т.4. — 503 с.
  17. , JI. Композиционные материалы: в 8-ми т. / под ред. JI. Браутмана, Р. Крока. М.: Машиностроение. 1978. — Т.4 — Композиционные материалы с мелаллической матрицей. — 504 с.
  18. , М.Х. Волокнистые композиционные материалы с металлической матрицей / под ред. М. Х. Шоршорова. — М.: Машиностроение, 1981. -272 с.
  19. Kryachek, V.M. Friction composites: Traditions and new solutions (review). II. Composite materials / V.M. Kryachek // Powder metallurgy and metal ceramics. 2005. — № 44. — P. 5−16.
  20. Das, S. Development of aluminium alloy composites for engineering application / S. Das // Trans. Indian Inst. Met. 2004. — № 57. — P. 325−334.
  21. Kevorkijan, V. Functionally graded aluminium-matrix composites / V. Kevorkijan // American Ceramic Society Bulletin. 2003. — № 82. — P. 33−37.
  22. Ramesh, K.C. Fabrication of metal matrix composite automotive parts / K.C. Ramesh, R. Sagar // Journal of Advanced Manufacturing Technology. — 1999. -№ 15.-P. 114−118.
  23. Purohit, R. Fabrication of cam using metal matrix composites / R. Purohit, R. Sagar // Journal of Advanced Manufacturing Technology. — 2001. № 17. — P. 644−648.
  24. Ranganath, S. A review on particulate — reinforced titanium matrix composites / S. Ranganath // Journal of Materials Science. 1997. — № 32. — P. 1−16.
  25. Keiner, K.U. Die Partikeln und die Fasern fiir Metall MatrixVerbundwerkstoffe / K.U. Keiner // Metallishe Verbundwerkstoffe. Wien: DGM Verlag. 1993. — S. 43−58.
  26. , Т.А. Дискретно армированные композиционные материалы с матрицами из алюминиевых сплавов и их трибологические свойства / Т. А. Чернышова, Л. И. Кобелева, Л. К. Болотова // Металлы. 2001. — № 6. — С. 85−98.
  27. , Н.А., Миронов А. Е., Маркова Т. Ф., Новые алюминиевые сплавы взамен традиционных материалов / Н. А. Буше, А. Е. Миронов, Т. Ф. Маркова // Приводная Техника. — 2003. № 5. — С. 57−62.
  28. , Т.А. Дисперсно-наполненные композиционные материалы на базе антифрикционного силумина для узлов трения скольжения / Т. А. Чернышова, Л. И. Кобелева, Т. В. Лемешева // Перспективные материалы. — 2004. № 3. — С. 69−75.
  29. Hosking, F.M. Composites of aluminum alloys: fabrication and wear behaviour / F.M. Hosking et. al. // Journal of Materials Science 1982. — № 17 — P. 477 498.
  30. Rohatgi, P. Cast aluminium-matrix composites for automotive applications / P. Rohatgi // The Journal of The Minerals, Metals & Materials Society. — 1991. — V. 43, № 4.-P. 10−16.
  31. Thakur, S.K. The influence of interfacial characteristics between SiCp and Mg/Al metal matrix on wear, coefficient of friction and microhardness / S.K. Thakur, B.K. Dhindaw // Wear. 2001. — № 247. -P. 191−201.
  32. Feest, E.A. Interfacial phenomena in metal-matrix composites / E.A. Feest // Composites. 1994. — V. 25, № 2. — P. 75−86.
  33. Lloyd, D.J. Aspects of fracture in particulate reinforced metal matrix composites / D.J. Lloyd // Acta Metallurgica et Materialia 1991. — № 39 — P. 59−71.
  34. Kennedy, A.R. Characterizing particle-matrix interfacial bonding in particulate Al-TiC MMCs produced by different methods / A.R. Kennedy, S.M. Wyatt // Composites: Part A. 2001. — № 32. — P. 555−559.
  35. Kennedy, A.R. The microstructure and mechanical properties of TiC and TiB2 reinforced cast metal matrix composites / A.R. Kennedy, A.E. Karantzalis, S.M. Wyatt // Journal of Materials Science 1999. — № 34. — P. 933−940.
  36. Karantzalis, A.E. The mechanical properties of Al-TiC metal matrix composites fabricated by a flux casting technique / A.E. Karantzalis, S.M. Wyatt, A.R. Kennedy // Materials Science and Engineering A. 1997. — № 237. -P. 200−206.
  37. Shipway, P.H. Sliding wear behavior of aluminium-based metal matrix composites produced by a novel liquid route / P.H. Shipway, A.R. Kennedy, A.J. Wilkes // Wear. 1998. — № 216. — P. 160−171.
  38. Unlu, B.S. Investigation of tribological and mechanical properties of AI2O3-SiC reinforced A1 composites manufactured by casting or Р/М method / B.S. Unlu // Materials and Design. 2008. — № 29. — P. 2002−2008.
  39. Synthesis of TiC/Al composites in liquid aluminium / Jiang W.H. et. al. // Materials Letters. 1997. — № 32. — P. 63−65.
  40. Tong, X.C. Al-TiC composites in-situ-processed by ingot metallurgy and rapid solidification technology: Part I. Microstructural evolution / X.C. Tong, H.S. Fang // Metallurgical Materials Transactions A. 1998. — № 29. — P. 875−891.
  41. Merzhanov, A.G. Self-propagating high temperature synthesis: Twenty years of search and findings / Eds. Z.A. Munir et. al. // Combustion and plasma synthesis of high temperature materials. -N.Y.: VCHPubl. 1990. — P. 1−53.
  42. , А.Г. Процесс самопроизвольного высокотемпературного синтеза для производства алюминиевых лигатур с использованием флюса / Макаренко А. Г. и др. // Мат. 5-го Междунар. симпозиума по СВС. -Москва. 1999. — С. 47.
  43. Birol, Y. In situ processing of TiCp-Al composites by the reacting graphite with Al-Ti melts / Y. Birol // Journal of Materials Science. 1999. — № 34. — P. 16 531 657.
  44. Preparation of Al-TiC composites by self-propagating high-temperature synthesis / Li Peijie et. al. // Scripta Materialia. 2003. — № 49. — P. 699−703.
  45. Nakata, H. Fabrication and mechanical properties of in situ formed carbide particulate reinforced aluminium composite / H. Nakata, T. Choh, N. Kanetake // Journal of Materials Science. 1995. — № 30. — P. 1719−1727.
  46. , Б.И. Освоение композитов путь к новому уровню качества материалов / Б. И. Семенов // Литейное производство. — 2000. — № 8. — С. 611.
  47. Laurent, V. Wettability of SiC by aluminium and Al-Si alloys / V. Laurent, D. Chatain, N. Eustathopoulos // Journal of Materials Science. 1987. — № 22. — P. 244−250.
  48. Rocher, J.P. A new casting process for carbon (or SiC-based) fibre- aluminum matrix low-cost composite materials / J.P. Rocher, J.M. Quenisset, R. Naslein // Journal of Materials Science Letters 1985. -№ 12. — P. 1527−1529.
  49. Mechanism and kinetics of the chemical interaction between liquid aluminium and silicon-carbide single crystals / J.C. Viala et. al. // Journal of Materials Science. 1993. — № 28. — P. 5301−5312.
  50. Yaghmaee, M.S. On the stability range of SiC in ternary liquid Al-Si-Mg alloy / M.S. Yaghmaee, G. Kaptay // Materials' World (e-journal with ISSN 15 860 140, accessible at: http://materialsworld.uni-miskolc.hu). — 2001.
  51. Carim, A.M. SiC/Al4C3 interfaces in aluminium silicon carbide composites / A.M. Carim // Materials Letters. — 1991. — № 12. — P. 3195−3201.
  52. Iseki, T. Interfacial reactions between SiC and aluminium during joining / T. Iseki, T. Kameda, T. Maruyama // Journal of Materials Science. 1984. — № 19. -P. 1692−1698.
  53. Vialla, J.C. Stable and metastable phase equilibria in the chemical interaction between aluminium and silicon carbide / J.C. Vialla, P. Fortier, J. Bouix // Journal of Materials Science. 1990. — № 25. — P. 1842−1850.
  54. Microstructure and microchemistry of the Al/SiC interface / S.D. Peteves et. al. // Journal of Materials Science. 1990. — № 25. — P. 3765−3772.
  55. Methodology to design the interface in SiC/Al composites / Jae-Chul Lee et. al. // Metallurgical and Materials Transaction A. 2001. — № 32. — P. 15 411 550.
  56. The melt structures above the liquidus in SiCp/Al composite / T. Fan et. al. // Journal of Materials Science. 1999. — № 34. — P. 59−64.
  57. Infrared aluminum matrix composite and carbide formation / R.Y. Lin et. al. // Proceedings of International Conference on Composite Materials (ICCM-10), Whistler, B.C., Canada. 1995. — P. 271−278.
  58. Исходные расплавы как основа формирования структуры и свойств алюминиевых сплавов / И. Г. Бродова и др. Екатеринбург.: УрО РАН. -2005.-с. 60.
  59. The effect of Si upon the interfacial reaction characteristics in SiCp/Al-Si system composites during multiple remelting / T. Fan et. al. // Journal of Materials Science. 1999. — № 34. — P. 5175−5180.
  60. Mitra, R. Interfaces in discontinuosly reinforced MMC (An Overview) / R. Mitra, Y.R. Mahajan // Bulletin of Materials Science. 1995. — № 18. — P. 405 434.
  61. Lee, K.B. Reaction products of Al/TiC composites fabricated by pressureless infiltration technique / K.B. Lee, H.S. Sim, H. Kwon // Metallurgical and Materials Transactions A. 2005. — № 36. — P. 2517−2527.
  62. Rhee, S.K. Wetting of Ceramics by Liquid Aluminum / S.K. Rhee // Journal of American Ceramic Society. 1970. — № 53. — P. 386−389.
  63. Wettability and phase formation in the TiCx/Al system / N. Froumin et. al. // Scripta Metallurgica et Materialia. 1997. — № 37. — P. 1263−1267.
  64. Banerji, A. Development of Al-Ti-C grain refiners containing TiC / A. Banerji, W. Reif// Metallurgical Transactions A. 1986. — № 17. — P. 2127−2137.
  65. Xion, P. Wetting of titanium nitride and titanium carbide by liquid metals / P. Xion, B. Derby // Acta Materialia. 1996. — № 44. — P. 307−314.
  66. High temperature phase equilibria in the Al-rich corner of Al-Ti-C system / N. Frage et. al. // Metallurgical and Materials Transaction A. — 1998. № 29. — P. 1341−1345.
  67. Leon, C.A. Wettability of TiC by commercial aluminum alloys / C.A. Leon, V.H. Lopez, E. Bedolla // Journal of Materials Science. 2002. — № 37. — P. 3509−3514.
  68. Delannay, F. The wetting of solids by molten metals and its relation to the preparation of metal-matrix composites / F. Delannay, L. Froyen, D. Deruyttere // Journal of Materials Science. 1987. — № 22. — P. 1−16
  69. , Г. Физическое металловедение / Г. Фромейер — под. ред. Р. У. Кана и П. Хаазена. М.: Металлургия, 1987. — т. 1. — С. 550−574.
  70. Effect of different reinforcements on composite-strengthening in aluminium / A.K. Kuruvilla et. al. // Bulletin of Materials Science. 1989. — № 12. — P. 495−505.
  71. , H.A. Подшипниковые сплавы для подвижного состава / Н. А. Буше.- М.: Транспорт, 1967. — 224 с.
  72. Venkataraman, В. The sliding wear behavior of Al-SiC particulate composites- I. Macrobehavior / B. Venkataraman, G. Sundararajan // Acta Materialia. -1996. № 44. — P. 451−460.
  73. Venkataraman, B. The sliding wear behavior of Al-SiC particulate composites- II. The characterization of subsurface formation and correlation with wear behavior / B. Venkataraman, G. Sundararajan // Acta Materialia. 1996. — № 44. -P. 461−473.
  74. Bai, M. Reciprocal sliding wear of SiC particle reinforced Al-Cu aluminium matrix composite against stainless steel, high speed tool steel and ceramics II. Wear mechanisms / M. Bai, Q. Xue, H. Guo // Wear. — 1996. — № 195. — P. 126 136.
  75. Sato, A. Aluminium matrix composites: Fabrication and properties / A. Sato, R. Mehrabian // Metallurgical Transactions B. 1976. — № 7. — P. 443−451.
  76. Wilson, S. Effect of temperature on the sliding wear performance of A1 alloys and A1 matrix composites / S. Wilson, A.T. Alpas // Wear. 1996. — № 196. — P. 270−278.
  77. Martin, A. Wear of SiC reinforced Al-matrix composites in the temperature range 20−200 °C / A. Martin, M.A. Martinez, J.L. Lorca // Wear. 1996. -№ 193.-P. 169−179.
  78. Поведение при сухом трении скольжения дисперсно наполненных композиционных материалов на базе алюминиевых сплавов с различным уровнем прочности / Т. А. Чернышова и др. // Перспективные материалы. 2005. — № 3. — С. 38−44.
  79. Sliding wear of AI2O3/6O6I A1 composite / S.J. Lin et. al. // Journal of Materials Science. 1996. — № 31. — P. 3481−3486.
  80. Singh, J., Alpas A.T. High Temperature wear and deformation processes in metal matrix composites / J. Singh, A.T. Alpas // Metallurgical and Materials Transaction A. 1996. — № 10. — P. 3135−3148.
  81. Axen, N. A model for the abrasive wear resistance of multiphase materials / N. Axen, S. Jacobson // Wear. 1994. — № 174. — P.127−199.
  82. Wu, J.M. Contributions of the particulate reinforcement to dry sliding wear resistance of rapid solidified Al-Ti alloys / J.M. Wu, Z.Z. Li // Wear. 2000. -№ 244.-P. 147−153.
  83. Sliding wear behaviour of zircon particles reinforced ZA-27-alloy composite materials / S.C. Sharma S.C. et. al. // Wear. 1999. — № 224. — P. 89−94.
  84. Zhang, J. Wear regimes and transitions in A1203 — particulate reinforced aluminium alloys / J. Zhang, A.T. Alpas // Materials Science and Engineering. -1993.- № 161. -P.273−284.
  85. Wang, A. Transition wear behaviour of SiC-particulate and SiC-whisker reinforced 7091 A1 composites / A. Wang, H.J. Rack // Materials Science and Engineering. 1991. — № 147. — P. 211−224
  86. Sannino, A.P. Dry sliding wear of discontinuously reinforced aluminium composites: review and discussion / A.P. Sannino, H.J. Rack // Wear. 1995. -№ 189.-P. 1−19
  87. Zhang, Z.F. Wear of ceramic particle-reinforced metal-matrix composites, Part I Wear mechanisms / Z.F. Zhang, L.C. Zhang, Y.W. Mai // Journal of Materials Science. 1995. — № 30. — P. 1961−1966.
  88. , Г. Б. Сплавы алюминия с кремнием / Г. Б. Строганов, В. А. Ротенберг, Г. Б. Гершман. -М: Металлургия, 1977. 272 с.
  89. Zhang, J. Transition between mild and severe wear in aluminum alloys / J. Zhang, A.T. Alpas // Acta Materialia. 1997. — № 45. — P. 513−528.
  90. Chen, M. Ultra-mild wear in eutectic Al-Si alloys / M. Chen, T. Perry, A.T. Alpas // Wear. 2007. — № 263. — P. 552−561.
  91. Chen, M. Ultra-mild wear in hypereutectic Al-18,5 wt.% Si alloy / M. Chen, A.T. Alpas // Wear. 2008. — № 265. — P. 186−195.
  92. Alpas, A.T. Wear rate transitions in cast aluminium -silicon alloys reinforced with SiC particles / A.T. Alpas, J. Zhang // Scripta Metallurgica et Materialia — 1992.-№ 26.-P. 505−509.
  93. The effect of particle reinforcement on the sliding wear behavior of aluminium matrix composites / B. Manish Roy et. al. // Metallurgical Transaction A. -1992. № 23. — P. 2833−2847.
  94. A comparative study of mechanical properties and wear behaviour of Al-4Cu-TiB2 and Al-4Cu-TiC in-situ composites / S. Kumar et. al. // Transactions of Indian Institute of Metallurgy. 2007. — № 2−3. — P. 201−205.
  95. , С.С. Использование методов центробежного литья для получения изделий из композиционных материалов с упрочненной поверхностью / С. С. Гусев, Д. Н. Лобков, С. С. Казачков // Материаловедение. 1999. -№ 5.-С. 50−53.
  96. Структура и свойства композиционных покрытий, полученных сваркой взрывом / Коберник Н. В. и др. // Физика и химия обработки материалов. -2006. № 3. — С. 57−62.
  97. Ghost, К. Aluminium-silicon carbide coatings by plasma spraying / K. Ghost, T. Troczynski, A.C.D. Chaklader // Journal of Thermal Spray Technology. — 1997. № 7. — P. 78−86.
  98. Raju, K. Spray forming of aluminium alloys and its composites: an overview / K. Raju, S.N. Ojha, A.P. Harsha // Journal of Materials Science. -2008. № 43. — P. 2509−2521.
  99. Ни, C. Laser processing to create in-situ Al-SiC surface metal matrix composites / C. Hu, T.N. Baker // Journal of Materials Science. — 1995. № 30. -P. 891−897.
  100. Laser shock processing Al-SiC composite coatings / T. Schinick et. al. // Journal of Thermal Spray Technology. 1999. — № 8. — P. 296−300.
  101. , Г. В. Методы упрочнения поверхностей деталей машин / под ред. Г. В. Москвитина. М.: Красанд, 2008. — 400 с.
  102. , А.П. Методы и средства упрочнения поверхностей деталей машин концентрированными потоками энергии / А. П. Семенов. — М.: Наука, 1992.-352 с.
  103. , С. В. Технология плазменного упрочнения гребней колесных пар / С. В. Антиповский, А. С. Тюфляев // Сварочное производство. 2009. — № 6. — С. 45−48.
  104. Yue, Т.М. Improvement in the corrosion resistance of aluminum 2009/SiCw composite by Nd: YAG laser surface treatment / T.M. Yue, Y.X. Wu, H.C. Man // Journal of Materials Science Letters. 1999. — № 18. — P. 173−175.
  105. Hegge, H.J. Solidification structures during laser treatment / H.J. Hegge, J.Th.M. De Hossom // Scripta Metallurgica et Materialia. 1990. — № 24. -P.593−598.
  106. Adsorption of Nd: YAG laser beam by metallic alloys / E.M.R. Silva et. al. // Journal of Materials Science Letters. 2000. — № 19. — P. 2095−2097.
  107. Microstructural changes associated with the laser processing of Al-SiC composites / K.M. Jasim et. al. // Journal of Materials Science Letters. 1992. -№ 11.-P. 414−417.
  108. Udaya Bhat, K. Microstructural studies in low specific energy laser surface treated Al (A356)-SiCp composites / K. Udaya Bhat, M.K. Surappa // Journal of Materials Science. 2004. — № 39. — P. 2795−2799.
  109. Khan, P.A.A. High speed joining of aluminum metal matrix composites using continuous wave and pulsed lasers / P.A.A. Khan, A.J. Paul // Materials research symposium proceeding. 1993. — № 314. — P. 137−142.
  110. A. c. № 654 964 СССР. МКИ B23K 3/10. Магнитная система / Акулов А. И., Буль Б. К., Рыбачук A.M., Чернышов Г. Г. и др., Заявлено 6.07.1976. Опубл. 5.08.1979. Бюл. № 12.
  111. , Н.А. Фазовый состав и структура силуминов: Справочное издание / НА. Белов, С. В. Савченко, А. В. Хван. М.: МИСИС, 2008. -283 с.
  112. Cui, С. Fabrication of in situ reacted AIN-TiC/Al composite / C. Cui, R. Wu // Proceedings of 10-th International Conference on Composite Materials (ICCM-10), Whistler, B.C., Canada. 1995. — P. 153−161.
  113. Влияние тугоплавких наночастиц на модификацию структуры металломатричных композитов / Т. А. Чернышова и др. // Металлы. 2007. — № 3. — С. 79−84.
  114. Reaction squeeze cast processing and intermetallics dispersed aluminum matrix composites / H. Fukunaga et. al. // Proc. 11 Int. Conf. on Composite Materials (ICCM-11), Jul. 1997, Australia, V. III. P.182−191.
  115. A.c. 1 210 469 (СССР) МКИ6, С 22 cl/Об. Способ получения алюминиевых сплавов. / Золотухин В. А., Катышев Г. И., Боргояков М. П. и др. № 3 670 041/02, Заявлено 7.12.83 Опубл. 9.06.95. Бюл. 16.
  116. A.c. 1 663 039 (СССР) МКИ5, С 22 cl/02. Способ получения алюминиевых сплавов. / Шаповалова О. М., Геращенко И. И., Нагорный В. М. и др. № 4 398 109/02, Заявлено 23.03.88 Опубл. 15.07.91. Бюл. 26.
  117. Цзя, Ц. Способы повышения усвоения легирующих элементов алюминиевыми сплавами / Ц. Цзя, П. Ли, Ю. Чень // Литейное производство. 1990. — № 11. — С. 30−31.
  118. , В.В. Об использовании легирующих таблеток при выплавке алюминиевых сплавов / В. В. Уваров, И. А. Дроздов, Д. А. Боднарчук // Сб. научных трудов Всероссийского совещания материаловедов России // Ульяновск.: типография УлГТУ. 2006. — С. 81−85.
  119. , Д.М. Распределение температур в ванне при автоматической сварки алюминия / Д. М. Рабкин // Автоматическая сварка. 1965. — № 2. — С. 1−11.
  120. , А.И. Удержание жидкого металла сварочной ванны поперечным магнитным полем / А. И. Акулов, A.M. Рыбачук // Сварочное производство. 1972. — № 2. — С. 3−4.
  121. , A.M. Формирование сварного шва магнитным полем / A.M. Рыбачук // Сварщик профессионал. 2005. — № 5. — С. 9−10.
  122. , А.А. Влияние жидкотекучести ванны на геометрическую форму сварного шва и технологическую применимость процесса сварки /
  123. A.А. Ерохин // Сварочное производство. — 1955. № 6. — С. 5−9.
  124. , Б.М., Математические модели дуговой сварки: В 3 т. -Том.1. Математическое моделирование и информационные технологии, модели сварочной ванны и формирование шва / Б. М. Березовский. -Челябинск.: изд-во ЮУрГУ. 2002. — 585 с.
  125. , С.А. Стереометрическая металлография / С. А. Салтыков. -М.: Металлургия. 1976. — 135 с.
  126. , Г. В. Мультифрактальный анализ особенностей разрушения приповерхностных слоев молибдена / Г. В. Встовский, А. Г. Колмаков,
  127. B.Ф. Терентьев // Металлы. 1993. — № 4. — С. 164−178.
  128. Структура межфазных границ и механическое поведение композиционного материала на основе алюминия, армированного частицами карбида кремния / Т. А. Чернышева и др. // Перспективные материалы. 1997. — № 1. — С. 27−33.
  129. Karnezis, P.A. Characterization of reinforcement distribution in cast Al-alloy/SiCp composites / P.A. Karnezis, G. Durrani, B. Cantor // Materials Characterization. 1998. — № 40. — P. 97−109.
  130. Cetin, A. Multi-scale characterization of particle clustering in discontinuously reinforced composites // A. Cetin, A. Kalkanli // Materials Characterization. 2009. — № 60. — P. 568−572.
  131. Wray, P.J. Use of the dirichlet tessellation for characterizing and modeling nonregular dispersions of second-phase particles / P.J. Wray, O. Richmond, H.L. Morrison // Metallography. 1983. — № 16. — P.39−58.
  132. Murphy, A.M. The effect of particle clustering on the deformation and failure of Al-Si reinforced with SiC particles: A quantitative study / A.M. Murphy, S.J. Howard, T.W. Clyne // Key Engineering Materials. 1997. -№ 127−131.-P. 919−928.
  133. Оценка равномерности распределения армирующей фазы в дискретно упрочненных композиционных материалах по методу Дирихле / Т. А. Чернышова и др. // Материаловедение. 2000. — № 11. — С. 24−28.
  134. , B.C. Методы и средства испытаний на трение и износ конструкционных и смазочных материалов: справочник / B.C. Комбалов, под ред. К. В. Фролова, Е. А. Марченко. — М.: Машиностроение, 2008. -384 с.
  135. , Ю.А. Разработка и применение дисперсно-упрочненных алюмоматричных композиционных материалов в машиностроении : дис.. д-ра техн. наук: защищена 19.11.2008: утв. 04.11.2009 / Ю. А. Курганова. М.: Интерконтакт Наука, 2008. — 220 с.
  136. , И.Г. Введение в трибологию: Учебное пособие / И. Г. Фукс, И. А. Буяновский. — М.: Нефть и газ, 1995. — 278 с.
  137. Archard, J.F. Contact and rubbing of flat surfaces / J.F. Archard // Journal of Applied Physics. 1953. — № 24. — P. 981−988.
  138. Трение, износ и смазка (трибология и триботехника) / А. В. Чичинадзе и др., под общ. ред. А. В Чичинадзе. — М.: Машиностроение, 2003. — 576 с.
  139. , Н.С. Основы трибологии и триботехники: Учебное пособие / Н. С. Пенкин, А. Н. Пенкин, В. М. Сербии. М.: Машиностроение, 2008. -206 с.
  140. Hanumanth, G.S. Solidification of particle-reinforced metal-matrix composites / G.S. Hanumanth, G.A. Irons // Metallurgical and Materials Transactions B. 1996. — № 27. — P. 663−671.
  141. The structure and mechanical properties of an aluminium A3 5 6 alloy base composite with A1203 particle additions / Z. Miskovic et. al. // Tribology in industry. 2006. — № 3−4. — P. 23−27.
  142. Cetin, A. Effect of solidification rate on spatial distribution of SiC particles in A356 alloy composite / A. Cetin, A. Kalkanli // Journal of Materials Processing Technology. 2008. — № 205. — P. 1−8.
  143. Разработка композиционных материалов системы Al-Ti-TiC / Р. С. Михеев и др. // Физика и химия обработки материалов. 2009. — № 3. -С. 85−90.
  144. Mohanty, P. S., Grain refinement of aluminium by TiC / P. S. Mohanty, J.E. Gruzleski // Scripta Metallurgica et Materialia. 1994. — № 31. — P. 179−184.
  145. , Д.Н. Триботехника / Д. Н. Гаркунов. М.: Машиностроение, 1989.-327 с.
  146. Biswas, S.K. Some mechanisms of tribofilm formation in metal/metal and ceramic/metal sliding interaction / S.K. Biswas // Wear. — 2000. № 245. — P. 178−189.
  147. Riahi, A.R. The role of tribo-layers on the sliding wear behavior of graphitic aluminum matrix composites / A.R. Riahi, A.T. Alpas // Wear. 2001. — № 251. -P. 1396−1407.
  148. Formation of wear-induced layer with nanocrystalline structure in Al-Al3Ti functionally graded material / H. Sato et. al. // Acta Materialia. 2008. — № 56. -P. 4549−4558.
  149. Tensile and wear behaviour of in situ Al-7Si/TiB2 particulate composites / S. Kumar et. al. // Wear. 2008. — № 265. — P. 134−142.
  150. Sharma, S.C. The sliding wear behavior of A16061 -garnet particulate composite / S.C. Sharma // Wear. 2001. -№ 249. -P.1036−1045.
  151. Rosenberger, M.R. Wear of different aluminum matrix composites under conditions that generate a mechanically mixed layer / M.R. Rosenberger, C.E. Zchvezov, E. Rorlerer // Wear. 2005. — № 259. — P. 590−601.
  152. Плавка и литье алюминиевых сплавов: Справочное издание / М. Б. Альтман и др. М.: Металлургия, 1983, 352 с.
  153. , Г. Г. Дуговая сварка дискретно армированных композиционных материалов с алюминиевыми матрицами: структура и свойства сварных соединений / Г. Г. Чернышов, Т. А. Чернышова // Заготовительное производство в машиностроении. — 2004. № 2. — С. 11−13.
  154. Effect of grain refinement on wear properties of A1 and Al-7Si alloy / A.K. Prasada Rao et. al. // Wear. 2004. — № 257. — P. 148−153.
  155. , А.Г. Лазерная техника и технология. В 7 кн. Кн. 3. Методы поверхностной лазерной обработки: Учеб. пособие для вузов / А. Г. Григорьянц, А. Н. Сафонов, под ред. А. Г. Григорьянца. — М.: Высш. шк., 1987.- 191 е.: ил.
  156. Испытывались опытные радиальные пары трения при различном сочетании трущихся материалов (табл.1). Материал втулок подшипника изготовлен в Лаборатории прочности и пластичности металлических и композиционных материалов и наноматериалов ИМЕТ РАН.
  157. Представленные для изготовления втулок отливки композиционного материала пористые, при токарной обработке материала наблюдалось выкрашивание мелких частиц серого и черного цвета из пор.
Заполнить форму текущей работой

На отлично!