Підвищення ефективності роботи вузлів тертя шляхом створення на основі матеріалознавчого підходу методології використання вторинної сировини. Основи розробки нового класу підшипникових композиційних матеріалів за допомогою шламових металевих відходів.
Аннотация к работе
Харківський національний автомобільно-дорожній університет Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наукРобота виконана у лабораторії нових матеріалів видавничо-поліграфічного факультету Національного технічного університету України “Київський політехнічний інститут” Міністерства освіти і науки України. Науковий консультант: доктор технічних наук, професор Киричок Петро Олексійович, Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут”, декан видавничо-поліграфічного факультету. Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор, заслужений діяч науки і техніки, Лауреат Державної премії України Любченко Анатолій Петрович, Державне підприємство “Завод ім. Харків) Мінпромполітики України, начальник центральної лабораторії. доктор технічних наук, професор, заслужений діяч науки і техніки, Лауреат Державної премії України Ковальченко Михайло Савович, Інститут проблем матеріалознавства ім. Київ) НАН України, завідувач відділом термомеханічної обробки тугоплавких матеріалів. доктор технічних наук, професор, заслужений діяч науки і техніки, Лауреат Державної премії України Мовшович Олександр Якович, Державне підприємство “Харківський науково-дослідний інститут технології машинобудування” Мінпромполітики України, заступник директора з наукової роботи.Велика різноманітність протиречних теорій у області тертя і зносу, відсутність кореляцій між тими чи іншими властивостями, фазовим складом, структурою, характером кристалічної решітки тощо і триботехнічними властивостями матеріалів, обмеженість відомостей про фазову побудову та відсутність даних про кількісне співвідношення утворених складових у робочій плівці тертя, особливо у присутності антизадирних присадок, і, нарешті, головне - відсутність механізмів керування утворенням вторинних структур, і, як наслідок, службовими властивостями матеріалів - все це значно ускладнює питання створення підшипникових матеріалів для підвищених режимів експлуатації. Робота виконувалась у рамках науково-дослідних робіт: “Розробка ресурсозберігаючих технологій отримання виробів з важкодеформуємих сталей з використанням інтенсивної термопластичної деформації”, “Критерії вибору матеріалів для високотемпературної техніки, розробка і впровадження нової прогресивної технології”, а також “Створення обладнання для ресурсозберігаючих технологій формоутворення виробів з використанням високих тисків” (Державні науково-технічні програми 05.43, 04.04 ДКТН та Міністерства освіти і науки України за 1995-98 р.р.). Для досягнення поставленої мети на основі аналізу галузей використання матеріалів, їх функціональних особливостей були сформульовані задачі з розробки нового класу підшипникових композиційних матеріалів: - здійснити експериментальні дослідження, визначити оптимальні склади композицій на основі обґрунтованих вимог до композиційних підшипникових матеріалів для роботи при підвищених температурах та навантаженнях на повітрі; експериментально дослідити процеси виготовлення композиційних підшипникових матеріалів, визначити основні технологічні фактори та розробити рекомендації з технологічних процесів виготовлення матеріалів з точки зору їх оптимальної побудови; На основі теоретичних та експериментальних досліджень розроблено комплексні науково обґрунтовані рекомендації щодо застосування у промисловому виробництві нових антифрикційних композиційних матеріалів, створено нові типи підшипникових матеріалів для роботи у підвищених умовах експлуатації, технологічні методи отримання матеріалів зі шламових відходів машинобудівного виробництва, режими виготовлення виробів (пресування, спечення, термообробка) та технологічні процеси тонкого алмазно-абразивного шліфування готових виробів (підшипників ковзання) з нових композиційних антифрикційних матеріалів.Розробка теоретичних основ створення таких матеріалів та вивчення механізмів їх тертя та зношування у останній час набула особливого значення. При обґрунтуванні вибору основи композиційних матеріалів тої чи іншої з 5 груп необхідною вимогою було прагнення до того, щоб у визначених умовах роботи матеріалів у їхній основі могли протікати ті процеси, що ведуть до утворення оптимальних за антифрикційністю вторинних структур, а сам композит при цьому мав оптимальну міцність та достатню вязкість (для виключення можливості крихкого руйнування), був жаростійким та жароміцним (групи 2-5), економічним і технологічним у виготовленні. Матеріали 5 групи після підготовки шихти з домішками CAF2 піддавали операції гарячого ізостатичного пресування (ГІП) при 1210 °С, 4 год., 140 МПА і термічній обробці (загартування з 1240 °С на повітрі та старіння при 910 °С, 16 год.) для оптимізації морфології дисперсних фаз і їх розподілу у структурі. В ньому структурні утворення Si, тверді сполуки інтерметалідів, знаходячись у роздрібнених мікрочастинах вихідної сировини (відходах), після переробки (виготовлення матеріалу) усереднюються і вже рівномірно розташовуються у структурі композиту, не створюючи сегрегацій.