Программа ФНИ ГАН III. п 29, тема № 0049-2015-0048.Триботехника и износостойкость высоконагруженных элементов машинПромежуточный отчет за 2018г.

С использованием специально разработанной методики проведена оценка фрикционных характеристик материалов, применяемых для производства тормозных дисков для авиационных тормозов, в том числе углеродных фрикционных композиционных материалов в широком диапазоне температур. Изучены механизмы электропластического эффекта при растяжении титановых сплавов, сплавов с памятью формы, метастабильных ТРИП сталей, нанокомпозитов оксид алюминия – графен, а также их свойства и влияние на них структурных особенностей, вида и режимов тока. Введение графена в керамику на основе оксида алюминия повышает микро- и нанотвердость, модули упругости, износостойкости на два - три порядка. Приведены результаты экспериментальных исследований интенсивности эрозионного изнашивания материалов ступеней и самих ступеней погружных насосов. Выбор материала для насосных ступеней, особенно высокооборотных, должен проводиться как по абразивной износостойкости, так и по коррозионной стойкости в зависимости от эксплуатационных условий. Анализировался фреттинг муфт из материалов с памятью формы трубопровода и трубопроводов с муфтами ТМС. Разработаны методические основы расчёта контактных параметров подшипниковых опор на основе решения контактно-гидродинамических задач. Определено влияние легирования покрытия монокристаллическим углеродом на антифрикционные свойства характерных смазочных жидкостей. Проведена верификация теоретических закономерностей изменения композиционной твердости и эффективного модуля упругости физической картине деформирования слоистого тела при инструментальном индентировании. Методология базируется на математическом моделировании диаграммы индентирования топокомпозита и сопоставлении ее с диаграммами индентирования компонентов слоистой системы. Полученные зависимости являются методологической основой для обработки экспериментальной диаграммы внедрения в исследуемый топокомпозит для понимания механизма деформирования слоистых тел и определения истинных и эффективных значений модуля упругости и твердости материала покрытия и топокомпозита. Исследовали поведение пар трения, перспективных для обеспечения работы механизмов авиационной и космической техники в условиях работы без смазки, при высоких температурах, в космическом вакууме. Разработаны способы модификации поверхностей трения углерод-углеродных композиционных материалов (УУКМ) для работы в подобных условиях. Приведены результаты трибологических испытаний материалов в интервале температур 20…700ºС, имеющих место в узлах трения приводов космических аппаратов, для работы без смазки в условиях открытой атмосферы Венеры. Эксперименты выполнены на материалах с низкой способностью к схватыванию поверхностей - УУКМ марки «Арголон-2D» и УУКМ с модифицированной поверхностью трения, самосмазывающихся керамических композитах нового поколения. Установлена возможность снижения коэффициента трения за счет создания на поверхностях трения защитной прослойки, способной к регенерации в процессе изнашивания. Установлена возможность снижения интенсивности изнашивания и повышения стойкости к задиру за счет введения нанопорошка оксида меди в порошковую шихту на основе железа. Легированные титаном алмазоподобные покрытия, полученные реактивным магнетронным распылением в смеси ацетилен - азот, могут представить интерес для дальнейшего их практического использования, поскольку имеют высокие трибологические характеристики и сохраняют работоспособность во всем диапазоне нагрузок, используемых в условиях испытания применительно к тяжелонагруженным трибосопряжениям при трении без смазки.