Обобщение и оценка результатов исследований (заключительный, этап 3)

В отчете представлены результаты проведенных теоретических и экспериментальных исследований, выполненных на 3 этапе проекта «Разработка высокоэффективных антифрикционных алюминиевых сплавов, технологии их изготовления и монометаллических подшипников скольжения из них, работающих в условиях жидкостного и граничного трения» проведено их обобщение и оценка.Объектом исследования являются антифрикционные алюминиевые материалы для монометаллических подшипников скольжения, работающих в условиях жидкостного и граничного трения, технологии получения антифрикционных сплавов и изготовления алюминиевых монометаллических подшипников скольжения.Цели работы:1.На основе результатов исследования поверхностных структур, образующихся при трении, разработать антифрикционные сплавы для монометаллических подшипников скольжения на основе алюминия.2.Разработать технологию изготовления антифрикционных алюминиевых сплавов. 3.Разработать технологию изготовления монометаллических подшипников из новых сплавов на основе алюминия.Полученные результаты:1. Для описания процесса трения алюминиевых антифрикционных сплавов применена неравновесная термодинамика и теория самоорганизации. С ее помощью показано, что сложное легирование (увеличение количества легирующих элементов) антифрикционных материалов приводит к улучшению трибологических свойств, благодаря повышению вероятности прохождения самоорганизации. Продуктом самоорганизации являются вторичные структуры. В связи с этим новые антифрикционные материалы разрабатывались по результатам исследований вторичных структур и их связи с трибологическими характеристиками. 2. Комплекс исследований и испытаний показал адекватность подхода по критерию получения оптимальных вторичных структур на поверхностях трения (на поверхностях трения антифрикционного материала и стального контртела) к созданию новых антифрикционных материалов.3. По результатам работ показана возможность изготовления алюминиевого антифрикционного сплава методом литья с пониженным содержанием олова (менее 6,5 % Sn). Сплав обладает комплексом механических и триботехнических свойств, превышающих свойства бронзы. Это позволяет использовать его для монометаллических подшипников турбокомпрессоров дизелей тепловозов. Изготовленные из данного сплава подшипники успешно прошли стендовые и эксплуатационные испытания.4. Показана возможность дальнейшего улучшения механических свойств антифрикционных материалов за счет дополнительного легирования сплавов никелем, марганцем, хромом, молибденом. Легированные этими металлами материалы могут использоваться в качестве монометаллических моторно-осевых подшипников локомотивов. 5. Показана возможность получения порошковых спеченных материалов с высоким уровнем триботехнических свойств, превышающих уровень соответствующих свойств бронзы. 6. По прочностным свойствам порошковые материалы уступают литейным, а по технологичности и возможности получения широкого спектра соотношений легирующих элементов превосходят их. Наиболее вероятной областью их применения можно считать ремонтные смеси и приработочных слоев на слабо антифрикционных матрицах.7. В данной работе впервые для разработки новых антифрикционных материалов основным критерием являлись составы вторичных структур на поверхностях трения (на поверхностях трения антифрикционного материала и стального контртела), а не только их механические и триботехнические свойства. 8. Задачи, поставленные на данном этапе решены полностью. Определены элементы, наиболее благоприятно воздействующие на процессы самоорганизации во вторичных структурах. Оптимизировано содержание этих элементов. 9. Разработанный подход к созданию антифрикционных материалов можно рекомендовать для улучшения трибологических характеристик износостойких материалов в других узлах трения. 10. Рекомендуется проверить разработанные антифрикционные материалы в других типах подшипников, в том числе моторно-осевых подшипниках, подшипниках насосов различного назначения и т.д. Замена бронзовых подшипников на алюминиевые может быть особенно интересна для авиации.11. Научно-технический уровень проведенных исследований можно оценить, как наиболее перспективный на мировом уровне в области разработки новых антифрикционных материалов. 12. Цели, поставленные перед проектом, достигнуты. На основе результатов исследований вторичных структур предложены новые антифрикционные литые сплавы и спеченные материалы. Разработаны технологии их изготовления и технология изготовления монометаллических подшипников. На базе ООО «СпецДизельСервис» организовано опытное производство монометаллических подшипников и изготовлена опытная партия, которая прошла стендовые испытания и проходит эксплуатационные испытания. Отчетные материалы о проведении работ по 3 этапу выполнения ПНИ приведены на официальном сайте Получателя субсидии по следующей ссылке: http://stankin.ru/science/program-competitions-grants/reporting-documents/index.php