ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ АНТИФРИКЦИОННОГО СПЛАВА Б83

Антифрикционные композиционные материалы (КМ) на основе сплава Б83, содержащие керамические частицы карбида кремния (SiC) и модифицированную шунгитовую породу (МШП), изготовлены методом горячего прессования. Матричный порошок получали обработкой в планетарной шаровой мельнице стружки, полученной после механической обработки литого баббита. Полученный порошок просеивали на ситовом анализаторе. Смеси порошков для прессования готовили методом механического легирования в планетарной мельнице в течение 2 ч и скорости перемешивания 300 об/мин. Композиционный полуфабрикат из смеси порошков получали прессованием на механическом прессе ОМА (Р_max = 150 кН) при давлении 320 ± 5 МПа. Полуфабрикаты нагревали в муфельной печи в оснастке (пресс-форме) при температуре до 300 °С, выдерживали при этой температуре в течение 30 мин, затем прессовали. Показано, что применение методов порошковой металлургии позволяет получать КМ с повышенной износостойкостью при соизмеримых значениях коэффициента трения при сравнении с этими свойстваим литого сплава. Измерены локальные упругие модули полученных образцов. Измерения проводили лазерным оптико-акустическим методом, основанным на определении фазовых скоростей термооптически возбуждаемых продольных и сдвиговых ультразвуковых волн. Показано, что в качестве альтернативы литому сплаву Б83 можно рекомендовать КМ состава Б83 + 0,5 % масс. МШП + 3 % масс. SiC. Материал данного состава характеризуется большей износостойкостью, чем литой баббит. На поверхности трения этого КМ выявлены участки проскальзывания, борозды трения менее выражены, чем у сплава Б83.

1. Потехин Б. А., Илюшин В. В., Христолюбов А . С. Влияние способов литья на структуру и свойства оловянного баббита / Металловедение и термическая обработка металлов. 2009. № 8. С. 16 - 21.

2. Морозов Е. М., Зернин М. М. Контактные задачи механики разрушения. — М.: Машиностроение, 1999. — 544 с.

3. Чернышева Т. А., Калашников И. Е., Болотова Л. К., Кобелева Л. И. Получение алюмоматричных композиционных материалов с наноразмерными модификаторами методами жидкофазного совмещения / ФизХОМ. 2006. № 1. С. 85 - 90.

4. Болотова Л. К., Калашников И. Е., Кобелева Л. П., Быков П. А., Катин И. В., Колмаков А . Г., Подымова Н. Б. Структура и свойства композиционных материалов на основе сплава баббита Б83, полученных методом экструзии / ФизХОМ. 2017. № 2. С. 63 - 70.

5. Ковалевский В. В. Шунгит — природный фуллереноподобный углерод: структура, свойства, модификация, новые направления использования / Фуллерены и наноструктуры в конденсированных средах: Сборник научных статей. — Минск: Навука, 2011. С. 74 - 79.

6. Гусев В. Э., Карабутов А. А. Лазерная оптоакустика. — М.: Наука, 1991.—304 с.

7. Подымова Н. Б., Карабутов А. А., Павлин С. В., Калашников И. Б., Болотова Л. К., Чернышева Т. А., Кобелева Л. И., Кулибаба В. Ф. Измерение упругих модулей дисперсно-наполненных композиционных материалов лазерным оптико-акустическим методом / ФизХОМ. 2011. № 2. С. 78 - 87.

8. Подымова Н. В., Карабутов А . А., Кобелева Л. П., Чернышев а Т. А . Количественная оценка влияния пористости на локальный модуль Юнга изотропных композитов лазерным оптико-акустическим методом / Механика композитных материалов. 2013. Т. 49. № 4. С. 611 - 626.

9. Новацкий В. Теория упругости. — М.: Мир, 1975. — 872 с.

10. Калашников И. Е., Болотова Л. К., Быков П. А., Кобелева Л. П., Катин И. В., Михеев Р. С , Коберник Н. В. Трибологические свойства композиционных материалов на основе баббита Б83, полученных методом порошковой металлургии / Металлы. 2016. № 4. С. 101 - 107.