Влияние фрикционной обработки на структуру и состав приповерхностного слоя антифрикционного композита
28.09.2023
Научными сотрудниками двух лабораторий Института физики прочности и материаловедения СО РАН было исследовано влияние фрикционной обработки торцевой винтообразной поверхностью вращающегося усечённого стального конуса на структуру и состав приповерхностного слоя антифрикционного композита Al-7Fe-38Sn.
![1-2 (jpg, 37 Kб)](/FStorage/Download.aspx?id=2c88c1f2-08d9-4ac7-869c-607f44da7069)
Исследуемый композит был получен путем спекания смеси элементарных порошков Al, Sn и Fe в вакууме с последующим горячим доуплотнением полученной заготовки в закрытом штампе. Помимо невзаимодействующих фаз α-Al и β-Sn, композит содержал большое количество агломератов из мелких частиц Al3Fe, сцементированных оловом.
![2-2 (jpg, 87 Kб)](/FStorage/Download.aspx?id=0141bc0a-a254-41ff-97ec-78db072ed2b2)
Обнаружено, что указанная выше фрикционная обработка вызывает интенсивное пластическое течение материала под поверхностью трения, результатом которого явилось формирование поверхностного твёрдого слоя перемешивания, состоящего из сильно измельчённых частиц алюминидов железа, перемешанных с ультрадисперсными частицами олова и алюминия. Также в слое присутствовало много осколков оксидных пленок, из-за чего материал слоя имел высокую микротвёрдость, достигающую 2000 МПа. Толщина слоя растёт с увеличением давления на поверхности трения и может достигать несколько сот микрометров.
Можно предположить, что наличие твёрдого слоя перемешивания на поверхности алюминиевого композита будет способствовать повышению его износостойкости при сухом трении и позволит использовать спечённые алюмоматричные композиты в качестве антифрикционных материалов для подшипников скольжения.
Работа выполнена в рамках государственного задания ИФПМ СО РАН, тема номер FWRW-2021-0006, результаты опубликованы в Journal of Friction and Wear.
Источник: ИФПМ СО РАН.