Разработка научных принципов и технологии повышения износостойкости функциональных узлов машин и механизмов модифицированием структуры и химического состава поверхностей трения электролитно-плазменными методами

Проект направлен на решение научной проблемы повышения износостойкости поверхности функциональных узлов машин и механизмов модифицированием структуры и химического состава поверхностей трения электролитно-плазменными методами с получением управляемыми режимами обработки структур (в том числе перспективных наноструктур) с уникальными свойствами, адаптированными к внешней среде. Актуальность проблемы заключается в необходимости повышения износостойкости подвижных сопряжений и рабочих органов машин и механизмов. Перспективным методом повышения ресурса и эксплуатационных свойств металлических изделий считается электролитно-плазменное диффузионное насыщение (разновидность химико-термической обработки), применяемое для насыщения поверхности материалов легкими элементами (азотом, углеродом, серой и др.). Данная технология обладает рядом преимуществ перед другими методами поверхностной модификации металлов и сплавов, основными из которых являются высокая скорость обработки, низкая себестоимость, возможность получения перспективных наноразмерных структур и совмещения диффузионного насыщения с закалкой в одном технологическом процессе. Результаты, полученные различными исследовательскими группами, убедительно демонстрируют значительный потенциал электролитно-плазменной обработки металлов и сплавов, но трибологическая картина не выглядит изученной. Необходимо выявить механизм изнашивания стальных изделий после их электролитно-плазменной обработки в широких пределах. Научная значимость решения указанной проблемы заключается в выявлении влияния электролитно-плазменной химико-термической обработки на механизм разрушения фрикционной связи при испытаниях на трение и характер взаимодействия поверхностей в трибоконтакте. Полученная информация позволит обобщить частные результаты исследований и обеспечить возможность управления параметрами износостойкости с помощью изменения структуры и свойств диффузионных слоев электролитно-плазменной обработкой. Научная новизна исследования заключается в следующем: – впервые будет изучен механизм изнашивания поверхностей трибоконтакта после электролитно-плазменной обработки в широком диапазоне изменений нормальных нагрузок и скоростей скольжения в парах трения из различных металлов. – будет выявлено влияние условий электролитно-плазменной химико-термической обработки в электролитах, содержащих азот, углерод, серу на трибологические свойства образцов из стали и сплавов.