CC BY
5
УДК 620.194.3
Борисов Е.А. студент магистратуры 1 курс факультет «Политехнический институт»
Теплое А.В. студент магистратуры 1 курс факультет «Политехнический институт»
Кадермятова Д.Ш. студент 4 курс факультет «Политехнический институт»
Лобынцева О.А. студентка 4 курс факультет «Политехнический институт» Орловский государственный университет имени И. С. Тургенева
Россия, г. Орел МЕТОДИКА ИСПЫТАНИЙ НА ИЗНАШИВАНИЕ Аннотация: в настоящей работе описана методика проведения испытаний на изнашивание при фреттинге и фреттинг-коррозии на модернизированной установке. Приведены способы оценки стойкости материалов при фреттинг-коррозионном изнашивании.
Ключевые слова: фреттинг, фреттинг-коррозия, износостойкость, триботехнические испытания.
Borisov E. A. Undergraduate
The 1rd course, faculty of "Polytechnic Institute"
Teplov A.V. Undergraduate
The 1rd course, faculty of "Polytechnic Institute"
Kudermetova J. C.
student
The 4rd course, faculty of "Polytechnic Institute"
Lobyntseva O. A.
student
The 4rd course, faculty of "Polytechnic Institute" Orel state University. Ivan Turgenev
Russia, Orel
WEAR TEST PROCEDURE
Abstract: fretting and fretting-corrosion wear research method conducted on modernized testing machine is described. Methods for assessing the resistance of materials during fretting-corrosion wear are presented.
Key words: fretting, fretting corrosion, wear resistance, tribological tests.
Анализ научно-технической литературы в области фреттинга, фреттинг-коррозии и фреттинг-усталости показывает, что при проведении
исследований и научных работ требуется экспериментальное подтверждение полученных результатов. При этом существующие испытательные установки либо не обеспечивают должным образом изучение необходимых параметров процесса изнашивания, либо являются дорогостоящими и предназначены для конкретного типа изучаемых объектов. При этом наиболее часто используются следующие схемы нагружения - схемы типа «вал-втулка»; «сфера-плоскость» и «цилиндр- плоскость». Испытуемые образцы в таких схемах имеют довольно сложную форму для изготовления и повторного воспроизводства для серии экспериментов.
Для решения этой проблемы в ЦКП «Нано-центр» ФГБНУ ФНАЦ ВИМ была модернизирована стандартная установка типа МФК-1 и подана заявка на полезную модель. Модернизированная установка в отличие от своего прототипа позволяет регистрировать в процессе испытания коэффициент трения. Кроме того, использование стандартной установки позволяет использовать легкие в изготовлении и простые, с точки зрения оценки результатов, образцы. Вместе с тем, расширение функциональных возможностей установки требует изменения методики проведения испытаний и оценки износостойкости.
Устройство работает следующим образом, образцы перед испытаниями подготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТ, снимаются профиллограммы их контактирующих поверхностей или они взвешиваются в зависимости от выбранного метода оценки результатов испытаний. При выключенной установке устанавливаются и фиксируются в патроне подвижный образец и неподвижный контробразец. Торцы образцов приводятся в соприкосновение и нагружаются заданным усилием. При включении установки электродвигатель приводит в возвратно- вращательное движение подвижный образец. Под действием силы трения, возникающей между соприкасающимися торцами образцов, происходит деформация силоизмерительного датчика. Сигнал с датчика через аналого- цифровой преобразователь и контроллер передается на компьютер посредством ШБ-интерфейса. Компьютер фиксирует значение силы трения в каждый момент времени и графически отображает его на мониторе.
Испытание продолжается до накопления износа до величины, которая может быть измерена применяемым методом. Измерение износа можно вести путем профиллографирования поверхности образцов после испытания, а также путем взвешивания образцов до и после испытания.
При разработке методики стоит задача определить, каким образом использовать диаграмму изменения коэффициента трения в процессе испытания при оценке износа.
На данный момент по изменению коэффициента трения определяется момент начала и окончания той или иной стадии изнашивания (приработка, нормальный износ и катастрофический износ). Поэтому материалы при исследовании их фреттинг-коррозионной стойкости проходят несколько серий испытаний: на каждой стадии изнашивания. Стойкость исследуемого
материала к изнашиванию по величине износа образцов. При этом измерение коэффициента трения позволяет оценить стойкость материалов на каждой стадии, определить степень влияния качества поверхности образцов на результаты испытаний и предсказать поведение материала при катастрофическом изнашивании. Последнее особенно при прогнозировании надежности узлов трения с исследуемыми материалами.
В дальнейшей работе предполагается проводить исследования микроструктуры и фазового состава поверхности и продуктов изнашивания на различных стадиях с целью определения момента начала действия различных факторов при фреттинг-коррозии (зарождение микротрещин материала, его отделения с поверхности, окисление отделившихся частиц и их абразивное действие.
Использованные источники:
1. Хаинг М. Повышение надежности малоподвижных соединений деталей авиационных двигателей, подверженных в эксплуатации влиянию фреттинг-коррозии: дисс.... канд. техн. наук. - М., 2015. - 140 с.
2. Fretting damage in Incoloy® 800 tubes against different support materials / S.R.Soria, J.P. Balbiani, M. Bergant, A. Tolley, A. Yawny // Procedia Materials Science. - 2015. -№ 9. - p. 538-547.
3. Денисов В.А., Рещиков Е.О. Модернизация установки для проведения испытаний материалов на изнашивание при фреттинг-коррозии // Труды ГОСНИТИ. 2017. Том 128. - С. 36-39.
