CC BY
10
Просьба ссылаться на эту статью в русскоязычных источниках следующим образом:
Матыгуллина Е.В., Караваев Д.М., Сиротенко Л.Д., Смирнов Д.В. Влияние деформирующего резания стальной основы на износостойкость покрытий из терморасширенного графита // Вестник ПНИПУ. Машиностроение. Материаловедение. - 2023. - Т. 25, № 2. - С. 36-44. DOI: 10.15593/2224-9877/2023.2.04
Please cite this article in English as:
Matygullina E.V., Karavaev D.M., Sirotenko L.D., Smirnov D.V. Influence of deforming cutting of steel base on wear resistance of coatings from thermally expanded graphite. Bulletin of PNRPU. Mechanical engineering, materials science. 2023, vol. 25, no. 2, pp. 36-44. DOI: 10.15593/2224-9877/2023.2.04
ВЕСТНИК ПНИПУ. Машиностроение, материаловедение
Т. 25, № 2, 2023 Bulletin PNRPU. Mechanical engineering, materials science
http://vestnik.pstu.ru/mm/about/inf/
Научная статья
DOI: 10.15593/2224-9877/2023.2.04 УДК 621.09.01, 621.793.79
Е.В. Матыгуллина1, Д.М. Караваев1, Л.Д. Сиротенко1, Д.В. Смирнов2
1 Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Российская Федерация 2ООО «Силур», Пермь, Российская Федерация
ВЛИЯНИЕ ДЕФОРМИРУЮЩЕГО РЕЗАНИЯ СТАЛЬНОЙ ОСНОВЫ НА ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ ПОКРЫТИЙ ИЗ ТЕРМОРАСШИРЕННОГО ГРАФИТА
Приведены результаты исследования износа и коэффициента трения покрытия из терморасширенного графита (ТРГ), нанесенного на стальную основу 08Ю и 30ХГСА, предварительно подготовленную методом деформирующего резания. В качестве антифрикционного слоя использовались гибкие листы из ТРГ плотностью 0,96 г/см3, изготовленные на предприятии ООО «Силур», г. Пермь. На основе аналитического обзора и тестовых экспериментальных исследований рекомендованы режимы и методика трибологических исследований. Образцы испытывали на машине трения по схеме «палец - диск» по сухой поверхности контртел - пальцев из стали 20ГЛ при комнатной температуре. Использованная схема закрепления трех пальцев со сферической поверхностью в держателе позволила проходить требуемое для испытаний расстояние в 3 раза быстрее по сравнению со схемой закрепления, предполагающей использование одного пальца. Используемая в машине трения оснастка включала также платформу для закрепления плоских образцов, соединенную с устройством, которое служило для передачи показаний на датчик, считывающий изменения коэффициента трения. Получены зависимости температуры образцов от нагрузки и времени трибологических испытаний. Зависимости свидетельствуют, что температура образцов во время трибологических испытаний при скорости скольжения 0,05 м/с практически не изменяется при нагрузках в интервале 36-72 Н, при нагрузке 108 Н растет несколько более интенсивно, а при нагрузках 144-360 Н возрастает весьма существенно. Представлены фотоснимки участков поверхности износа образцов. Проанализировано влияние на коэффициенты трения и износостойкость покрытия материала стальной основы и процесса дополнительной обработки шлифованием поверхности оребренных образцов с покрытиями перед испытаниями. Наименьшие коэффициенты трения в процессе испытаний наблюдались у пар трения, включающих образцы с основой 08Ю и 30ХГСА с макрорельефной структурой с внедренным терморасширенным графитом (ТРГ) без дополнительной обработки. Наименьший износ наблюдался у образцов с основой из стали 08Ю с дополнительной обработкой шлифованием острых вершин ребер, характеризующейся меньшей твердостью и прочностью по сравнению со сталью 30ХГСА. Стальные образцы, обработанные по технологии деформирующего резания и покрытые ТРГ, характеризуются значительно меньшим коэффициентом трения и большим сопротивлением износу в паре со сталью 20ГЛ, чем образцы с отсутствием развитого макрорельефа поверхности и покрытия.
Ключевые слова: трибологические параметры, коэффициент трения, износ, испытание на изнашивание по схеме палец по диску, композиционный материал, износостойкое покрытие, деформирующее резание, терморасширенный графит, ТРГ, сталь, подшипник скольжения.
E.V. Matygullina1, D.M. Karavaev1, L.D. Sirotenko1, D.V. Smirnov2
1Perm National Research Polytechnic University, Perm, Russian Federation 2Sealur LLC, Perm, Russian Federation
INFLUENCE OF DEFORMING CUTTING OF STEEL BASE ON WEAR RESISTANCE OF COATINGS FROM THERMALLY EXPANDED GRAPHITE
The results of research of wear and friction coefficient of thermal expanded graphite (TEG) coating, applied to steel base 08Yu and 30KhGSA, previously prepared by deforming cutting method are presented. As an antifriction layer we used flexible sheets of TEG with a density of 0.96 g/cm3, manufactured at Sealur LLC, Perm. Based on the analytical review and test experimental studies, the modes and methodology of tribological studies were recommended. The samples were tested on a friction machine according to the Pin-on-disc testing schematics on the dry surface of a counterbody made of steel 20GL at room temperature. The used testing schematics of fastening of three pin with a spherical surface in the holder allowed to pass the distance required for tests in 3 times faster in comparison with the testing schematics of fastening involving the use of one pin. The friction machine tooling also included a platform for clamping flat specimens connected to a device that was used to transmit readings to a sensor that reads changes in the coefficient of friction. The dependences of specimen temperature on load and time of tribological tests are obtained. The dependencies show that specimen temperature during tribological tests at sliding speed of 0.05 m/s practically does not change at loads in the range of 36-72 N, at load of 108 N it increases somewhat more intensively, and at loads of 144-360 N it increases rather significantly. Photographs of the wear surface areas of the samples are presented. The influence on friction coefficients and wear resistance of steel base material and the process of additional processing by grinding the surface of finned samples with coatings before testing is analyzed. The lowest friction coefficients during tests were observed for friction pairs including specimens with 08Yu and 30CrMnSiA base with macrorelief structure with embedded thermal expanded graphite (TEG) without additional treatment. The least wear was observed in specimens with 08Yu steel base with additional machining by grinding of sharp rib tips characterized by lower hardness and strength compared to 30CrMnSiA steel. Steel specimens machined by the technology of deforming cutting and coated with TEG are characterized by significantly lower friction coefficient and higher wear resistance in pair with 20GL steel than specimens with no developed surface macro-relief and coating.
Keywords: tribological parameters, coefficient of friction, wear, Pin-on-Disc wear test, composite material, wear-resistant coating, deforming cutting, thermally expanded graphite, TEG, steel, plain bearing.
Введение
Контроль трибологических параметров подвижных элементов машин и механизмов является неотъемлемым условием эффективности производства в машиностроительной отрасли [1-3]. Традиционными способами уменьшения трения, износа, нагрева деталей машин при их движении друг относительно друга являются внедрение более совершенных конструкционных решений узлов трения или использование новых смазочных материалов.
Перспективным направлением повышения эксплуатационных свойств и ресурса деталей и узлов трения является технология деформирующего резания (ДР) [4-7], результатом применения которой является развитый макрорельеф основы деталей трибосопряжений для последующего нанесения износостойких покрытий различного назначения. Разработка и внедрение покрытий с высокими трибологическими характеристиками [810] также являются потенциально эффективным решением, дополняющим использование для узлов трения технологических преимуществ процесса деформационного резания.
Повышение надежности и долговечности деталей узлов трения предполагает несколько направлений современных исследований, наиболее интересными из которых являются разработка рекомендаций по применению твердых и жидких смазочных материалов в конкретных условиях эксплуатации [11], разработка надёжных методик исследования трибологического поведения поли-
мерных материалов при различных траекториях движения в парах трения [12], систематизация результатов по исследованию влияния различных наполнителей на износостойкость полимерных композиционных материалов для износостойких покрытий [13-15].
При изготовлении подшипников скольжения значительное внимание уделяется новым материалам и технологиям изготовления вкладышей [1618]. В качестве твердой смазки в состав фрикционных материалов часто добавляют графит для стабилизации коэффициента трения и снижения скорости изнашивания при скольжении за счет образования графитсодержащего передающего слоя на контактной поверхности. В настоящее время всё более высокий интерес вызывает ТРГ - графитовый материал, не содержащий смол и неорганических наполнителей, хорошо зарекомендовавший себя при высокотемпературных условиях нагруже-ния [19-22]. Показатели физико-механических и триботехнических свойств ТРГ послужили основанием для использования этих материалов при разработке новых антифрикционных композиционных материалов, а также в изделиях, условия работы которых предполагают повышенные требования к триботехническим свойствам [23-26].
Экспериментальная часть
Целью данной работы является исследование трибологических свойств покрытия из терморасширенного графита, нанесенного на стальную поверхность, предварительно подготовленную методом деформирующего резания.
В качестве исходного материала для исследования трибологических характеристик использовались образцы, представляющие собой стальную пластину с развитым поверхностным макрорельефом, сформированным деформирующим резанием (рис. 1), и нанесенного на нее методом плакирования антифрикционного слоя.
В качестве антифрикционного слоя использовались гибкие листы из ТРГ плотностью 0,96 г/см3, изготовленные на предприятии ООО «Силур», г. Пермь.
Образцы испытывали на машине трения по схеме «палец - диск» по сухой поверхности контртела (пальца) при комнатной температуре. Материал пальцев - сталь 20ГЛ. Пальцы имели форму зубка со сферической поверхностью с радиусом К 6,5 мм (рис. 2).
Рис. 1. Макрорельеф стальной основы, сформированный
Рис. 2. Держатель с тремя пальцами в сборе
Использованная схема закрепления пальцев в держателе (см. рис. 2) позволяет пройти требуемое для испытаний расстояние в 3 раза быстрее по сравнению со схемой закрепления, предполагающей использование одного шарика.
Второй элемент оснастки представлял собой платформу для закрепления плоских образцов размером 2x2 см, представляющих собой стальную основу, оребренную деформирующим резанием, с нанесенным покрытием ТРГ. На торце платформы было установлено устройство, которое служило
для передачи показаний на датчик, считывающий изменения коэффициента трения.
Первая серия испытаний носила предварительный характер, при этом режимы испытаний выбирались в соответствии с литературными данными [8-18] и тестовыми экспериментальными исследованиями, осуществляемыми в соответствии со следующими режимами: нагрузка 36 Н, скорость скольжения 0,05 м/с, время испытания 120 мин. Таким образом, длина пути каждого пальца составила 360 м, суммарный путь трения - 1080 м.
Приведенный износ образцов после испытания по массе (величина, обратная износостойкости рассчитывался следующим образом:
^пт =4 (ра • Ьт),
(1)
где Ада, мг - массовый износ образца; Ьа - осевая сила на один образец; Ьт, м - путь трения.
Приведенный износ пальцев после испытания по массе /П"п (величина, обратная износостойкости) рассчитывался по формуле (2):
^п =Дтп/(• Ьт),
(2)
где Адап (мг) - массовый износ одного пальца; Ьап - осевая сила на один палец; Ьт (м) - путь трения одного пальца.
по регистрируемой с помощью тензодатчика силе трения Ьд рассчитывался момент трения Мтр, по которому вычислялся коэффициент трения /
М тр = РЛ/Я ,
(3)
где Ьд, Н - сила трения, передаваемая на тензомет-рический датчик машины трения; /д, мм - расстояние от оси вращения держателя до тензометриче-ского датчика.
М т
г = тр
ЬаГ '
(4)
где Ьа (Н) - осевая сила; г (мм) - средний радиус траектории движения тестового образца.
после испытания образцов в условиях предварительных тестовых режимов было произведено увеличение нагрузки в 2, 3, 4 и 10 раз, при этом суммарный путь трения соответственно уменьшался в 2, 3, 4 и 10 раз, что, в свою очередь, привело к соответствующему изменению времени испытаний и пути трения (табл. 1).
В табл. 1 использованы следующие обозначения: Ь, Н - осевая сила на один палец, Ь= Ьа/3; V, м/с - скорость скольжения; г, с - время испытания; Ьт, м - путь трения, который суммарно прошли 3 пальца.
Таблица 1
Режимы трибологических испытаний по схеме «палец - диск»
№ образца Пара трения F, Н V, м/с t, c м
1 Сталь 20 ГЛ - стальная основа (сталь 30ХГСА) с макрорельефной структурой с внедренным в неё терморасширенным графитом (ТРГ) с дополнительной обработкой -шлифованием острых вершин ребер 36 0,05 7200 1080
2 Сталь 20 ГЛ - стальная основа (сталь 30ХГСА) с макрорельефной структурой с внедренным в неё терморасширенным графитом (ТРГ) - без дополнительной обработки 36 0,05 7200 1080
3 Сталь 20 ГЛ - стальная основа (сталь 30ХГСА) с макрорельефной структурой 36 0,05 7200 1080
4 Сталь 20 ГЛ - стальная основа (сталь 30ХГСА) с макрорельефной структурой с внедренным в неё терморасширенным графитом (ТРГ) с дополнительной обработкой -шлифованием острых вершин ребер 360 0,05 720 108
5 Сталь 20 ГЛ - стальная основа (сталь 30ХГСА) с макрорельефной структурой с внедренным в неё терморасширенным графитом (ТРГ) - без дополнительной обработки 72 0,05 3600 540
6 Сталь 20 ГЛ - стальная основа (сталь 08Ю) с макрорельефной структурой с внедренным в неё терморасширенным графитом (ТРГ) - без дополнительной обработки 144 0,05 1800 270
7 Сталь 20 ГЛ - стальная основа (сталь 08Ю) с макрорельефной структурой с внедренным в неё терморасширенным графитом (ТРГ) с дополнительной обработкой -шлифованием острых вершин ребер 108 0,05 2400 360
8 Сталь 20 ГЛ - стальная основа (сталь 08Ю) с макрорельефной структурой с внедренным в неё терморасширенным графитом (ТРГ) - без дополнительной обработки 108 0,05 2400 360
Таблица 2
Результаты трибологических испытаний по схеме «палец - диск» при различных режимах
№ образца Пара трения /и /к Дт, мг Im гН-1м-1 Дтп, мг Im , "'ПП ' гН-1м-1
1 Сталь 20 ГЛ - стальная основа (сталь 30ХГСА) с макрорельефной структурой с внедренным в неё терморасширенным графитом (ТРГ) с дополнительной обработкой - шлифованием острых вершин ребер 0,139 0,139 0,7 1,7-10-8 0,1 0,8-10-8
2 Сталь 20 ГЛ - стальная основа (сталь 30ХГСА) с макрорельефной структурой с внедренным в неё терморасширенным графитом (ТРГ) - без дополнительной обработки 0,059 0,098 0,7 1,7-10-8 0,05 0,4-10-8
3 Сталь 20 ГЛ - стальная основа (сталь 30ХГСА) с макрорельефной структурой 0,111 0,27 2,7 7,0-10-8 1,9 14,4-10-8
4 Сталь 20 ГЛ - стальная основа (сталь 30ХГСА) с макрорельефной структурой с внедренным в неё терморасширенным графитом (ТРГ) с дополнительной обработкой - шлифованием острых вершин ребер 0,532 0,716 523,8 1347,2-10-8 241,3 1862,1-10-8
5 Сталь 20 ГЛ - стальная основа (сталь 30ХГСА) с макрорельефной структурой с внедренным в неё терморасширенным графитом (ТРГ) - без дополнительной обработки 0,203 0,136 113,9 292,9-10-8 0,9 6,8-10-8
6 Сталь 20 ГЛ - стальная основа (сталь 08Ю) с макрорельефной структурой с внедренным в неё терморасширенным графитом (ТРГ) - без дополнительной обработки 0,505 0,623 947,2 2436,3-10-8 45,6 351,9-10-8
7 Сталь 20 ГЛ - стальная основа (сталь 08Ю) с макрорельефной структурой с внедренным в неё терморасширенным графитом (ТРГ) с дополнительной обработкой - шлифованием острых вершин ребер 0,139 0,187 17,3 44,4-10-8 0,1 0,8-10-8
8 Сталь 20 ГЛ - стальная основа (сталь 08Ю) с макрорельефной структурой с внедренным в неё терморасширенным графитом (ТРГ) - без дополнительной обработки 0,11 0,142 55,7 143,3-10-8 0,1 0,7-10-8
Результаты второй серии трибологических испытаний по схеме «палец - диск», проведенных для выбранных режимов (см. табл. 1), представлены в табл. 2, где /н - коэффициент трения в начале испытания; /к - коэффициент трения в конце испытания; Дт, мг - массовый износ образца; Дтш мг -средний массовый износ одного пальца; ¡п , гН_1м_1 -приведенный износ образцов по массе; ¡тп , гН"1м"1 -приведенный износ пальцев по массе.
Результаты измерения температуры образцов во время трибологических испытаний по схеме «палец - диск» в соответствии с режимами, приведенными в табл. 2, представлены на рис. 3.
Рис. 3. Зависимость температуры образцов от нагрузки и времени трибологических испытаний по схеме «палец - диск»
Зависимости, представленные на рис. 3, свидетельствуют, что температура образцов во время трибологических испытаний по схеме «палец -диск» при скорости скольжения 0,05 м/с практически не изменяется при нагрузках в интервале 3672 Н, при нагрузке 108 Н растет несколько более интенсивно, а при нагрузках 144-360 Н возрастает весьма существенно. Как показали результаты испытаний, при нагрузках 144 Н и выше проведение дальнейших исследований нецелесообразно, так как происходит катастрофическое изнашивание образцов с сильным повышением температуры.
Анализ результатов испытаний пар трения, представленных в табл. 2, свидетельствуют, что при нагрузке 36 Н и скорости скольжения 0,05 м/с приведенный износ по массе образцов композиционных материалов сталь 30ХГСА-ТРГ с дополнительной обработкой- шлифованием острых вершин ребер - и без дополнительной обработки одинаков, при этом величина их износа почти в 4 раза меньше, чем у образцов со стальной макроструктурой
без покрытия терморасширенным графитом. В то же время приведенный износ по массе пальцев в 2 раза больше в паре с образцами сталь 30ХГСА-ТРГ с дополнительной обработкой - шлифованием острых вершин ребер, чем при их испытании без дополнительной обработки.
При нагрузке 108 Н и скорости скольжения 0,05 м/с приведенный износ по массе композиционного материала сталь 08Ю-ТРГ с дополнительной обработкой - шлифованием острых вершин ребер в 3 раза меньше, чем без дополнительной обработки. Однако при этом приведенный износ по массе пальцев почти одинаков в паре: сталь 08Ю-ТРГ с дополнительной обработкой - шлифованием острых вершин ребер и без таковой.
В результате отработки методики и выбора режимов трибологических испытаний по схеме « палец - диск» была проведена третья завершающая серия сравнительных испытаний при одинаковых условиях: осевая сила на один палец 108 Н, скорость скольжения 0,05 м/с, время испытания 2400 с, путь трения, который суммарно должны проходить 3 пальца, - 360 м. Установление трибологических параметров (табл. 3) для каждого типа пары трения базировалось на основе испытаний трех образцов, для каждого образца использовалось по 3 пальца из стали 20ГЛ.
Чтобы исключить влияние случайных ошибок, вызванных внешними условиями (переменой температуры, качеством сырья, квалификацией лаборанта и т. д.), опыты рандомизировали во времени, т. е. очередность их проведения выбирали случайным образом.
На рис. 4 представлены участки поверхности износа 5 групп образцов, трибологические характеристики которых приведены в табл. 3.
Наименьшие коэффициенты трения в начале и в конце испытания показали пары «Сталь 20 ГЛ -стальная основа (сталь 08Ю) с макрорельефной структурой с внедренным терморасширенным графитом (ТРГ) без дополнительной обработки» и «Сталь 20 ГЛ - стальная основа (сталь 30ХГСА) с макрорельефной структурой с внедренным в неё терморасширенным графитом (ТРГ) без дополнительной обработки»: ^=0,10 ± 0,03, j£=0,15 ± 0,3 и/н=0,1Ъ ± 0,03,f=0,16 ± 0,02 соответственно.
Наименьший средний массовый и приведенный износ образца у пары «Сталь 20 ГЛ - стальная основа (сталь 08Ю) с макрорельефной структурой с внедренным терморасширенным графитом (ТРГ) с дополнительной обработкой - шлифованием острых вершин ребер» составляет Ат=2,1 мг, ¡П =5,4-10"8 гН"1м"1.
Таблица 3
Результаты трибологических испытаний по схеме «палец - диск» при одинаковых режимах
№ группы образцов Пара трения /и /к Дт, мг Im гН-1м-1 Дmп, мг Im ^ПП ' гН-1м-1
1 Сталь 20 ГЛ - стальная основа (сталь 08Ю) с мак-рорельефной структурой с внедренным терморасширенным графитом (ТРГ) - без дополнительной обработки 0,10 0,15 27,6 70,9-10-8 0,3 0,85-10-8
2 Сталь 20 ГЛ - стальная основа (сталь 08Ю) с макрорельефной структурой с внедренным терморасширенным графитом (ТРГ) с дополнительной обработкой - шлифованием острых вершин ребер 0,14 0,20 2,1 5,4-10-8 0,3 0,75-10-8
3 Сталь 20 ГЛ - стальная основа (сталь 30ХГСА) с макрорельефной структурой с внедренным в неё терморасширенным графитом (ТРГ) - без дополнительной обработки 0,13 0,16 5,3 13,5-10-8 0,7 1,69-10-8
4 Сталь 20 ГЛ - стальная основа (сталь 30ХГСА) с макрорельефной структурой с внедренным в неё терморасширенным графитом (ТРГ) с дополнительной обработкой - шлифованием острых вершин ребер 0,16 0,20 12,7 32,8-10-8 6,5 16,78-10-8
5 Сталь 20 ГЛ - сталь 30ХГСА 0,18 0,77 406,9 1046,6-10-8 122,4 314,76-10-8
д
Рис. 4. Участки поверхности износа образца: а - «Сталь 08Ю с оребрением с ТРГ - без дополнительной обработки»; б - «Сталь 08Ю с оребрением с ТРГ с дополнительной обработкой - шлифованием»; в - «Сталь 30ХГСА с оребрением с ТРГ - без дополнительной обработки»; г - «Сталь 30ХГСА с оребрением с ТРГ с дополнительной обработкой -шлифованием»; д - «Сталь 30ХГСА без оребрения и дополнительной обработки»
Наибольший средний массовый и приведенный износ образцов среди пар трения с внедренным ТРГ в паре «Сталь 20 ГЛ - стальная основа (сталь 08Ю) с макрорельефной структурой с внедренным терморасширенным графитом (ТРГ) без дополнительной обработки»: Дт=27,6 ± 3,8 мг, Iт =(70,9 ± 9,6)-10"8 гН-1м-1.
Наименьший средний массовый и приведенный износ пальцев в парах трения «Сталь 20 ГЛ -стальная основа (сталь 08Ю) с макрорельефной структурой с внедренным терморасширенным графитом (ТРГ) без дополнительной обработки» и «Сталь 20 ГЛ - стальная основа (сталь 08Ю) с мак-рорельефной структурой с внедренным терморасширенным графитом (ТРГ) с дополнительной обработкой - шлифованием острых вершин ребер»: Дтп=0,3 ± 0,1 мг, ¡пп =(0,85 ± 0,31>10-8 гН-1м-1 и Дтп=0,3 ± 0,01 мг, ¡пп =(0,75 ± 0,02) •Ю-8 гН-1м-1
соответственно.
Наибольший средний массовый и приведенный износ пальцев среди пар трения с внедренным ТРГ в паре «Сталь 20 ГЛ - стальная основа (сталь 30ХГСА) с макрорельефной структурой с внедренным в неё терморасширенным графитом (ТРГ) с дополнительной обработкой - шлифованием острых вершин ребер»: Дтп=6,5±5,3 мг, 1тп =(16,78±13,51>10-8 гН-1м-1.
У всех пар трения коэффициент трения в начале испытания /н несколько ниже, чем в конце /к, что может быть объяснено образованием неровностей и увеличением шероховатости поверхности образцов и пальцев, а также увеличением их площади контакта.
проведенные исследования показали, что формирование развитого макрорельефа поверхности перед нанесением покрытия, а также использование ТРГ в качестве материала износостойкого покрытия значительно повышают трибологические свойства материалов деталей пар трения.
Заключение
В результате проведенных исследований установлено, что для стальных образцов, обработанных по технологии деформирующего резания и покрытых ТРГ, коэффициент трения намного меньше, а сопротивление износу во много раз выше, чем для образцов с отсутствием развитого макрорельефа поверхности и покрытия.
Библиографический список
1. Гаркунов Д.Н. Триботехника. Износ и безызнос-ность. - М.: МСХА, 2001. - 616 с.
2. Горячева И.Г. Механика фрикционного взаимодействия. - М.: Наука, 2001. - 478 с.
3. Трение и износ материалов на основе полимеров / В.А. Белый, А.И. Свириденок, Н.И. Петраковец [и др.]. -Минск: Наука и техника, 1976. - 431 с.
4. Васильев С.Г., Шуляк Я.И. Изменение твердости поверхности детали методом механической обработки // Машиностроение. - 2011. - № 10. - С. 77-82.
5. Зубков Н.Н., Васильев С.Г. Повышение износостойкости деталей пар трения скольжения на основе метода деформирующего резания // Упрочняющие технологии и покрытия. - 2013. - № 8. - С. 3-9.
6. Зубков Н.Н. Использование развитых микрорельефов для качественного повышения прочности клеевых соединений низкоадгезионных материалов // Клеи, герметики, технологии. - 2015. - № 8. - С. 17-23.
7. Зубков Н.Н., Васильев С.Г., Цуканов Д.В. Деформирующее резание как основа создания самосмазывающихся узлов трения скольжения // Технология металлов. - 2021. - № 5. - С. 37-43.
8. Yeo S.M., Polycarpou А. Tribological performance of PTFE- and PEEK-based coatings under oil-less compressor conditions // Wear. - 2012. - Vol. 296, no. 1-2. -P. 638-647. DOI: 10.1016/J.WEAR.2012.07.024
9. Dascalescu D., Polychronopoulou K., Polycarpou A.A. The significance of tribochemistry on the performance of PTFE-based coatings in CO2 // Surf. Coat. Technol. - 2009. - No. 3. -P. 319-329. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2009.07.042
10. The friction and wear properties of PTFE composite- Thermal spray metallic binary coatings / Meigin Shi, F. Miyazawa, S. Tobe, T.A. Stolarski // Material transactions. - 2005. - Vol. 46, no. 1. - P. 84-87. DOI:10.2320/matertrans.46.84
11. Kumar M. The Effect of Lubrication on Tribological Properties of Bearing Materials Using Pin on Disc: A Review // International Journal for Research in Applied Science and Engineering Technology (IJRASET). -2017. - Vol. 5, no. 8. - P. 267-276. DOI: 10.22214/IJRASET.2017.8038]
12. Shibo Wang, Chengchao Niu, Bing Teng. Tribological Behavior of Polytetrafluoroethylene: Effect of Sliding Motion // Journal of Tribology. - 2016. - Vol. 139, no. 1. - 7 р. DOI.-10.1115/1.4033130
13. Reciprocating sliding wear of hybrid PTFE/Kevlar fabric composites along different orientations / D. Gu, L. Zhang, S. Chen, K. Song, S. Liu // RSC Advances. - 2018. - Vol. 8. -P. 20877-20883. DOI:10.1039/C8RA03290D
14. Characterization of a Self Lubricating PTFE Under Lubricated Conditions / K. Vohra, A. Anand, Ul Haq [et al.] // Materials Focus. - 2016. - Vol. 5, no. 3. - P. 293-295. DOI: 10.1166/mat.2016.1324
15. Chaudhari Sandip B., Shekhawat S.P. Wear Analysis of Polytetrafluoroethylene (PTFE) and it's Composites under Wet Conditions // IOSR Journal of Mechanical and Civil Engineering. - 2013. - Vol. 8, no. 2. - P. 07-18. DOI: 10.9790/1684-0820718
16. Русин Н.М., Скоренцев А. Л. Влияние скорости скольжения на интенсивность изнашивания спеченного гибридного композита (Al-12Si)-40Sn при сухом трении // Физика металлов и металловедение. - 2020. - Т. 121, № 7. - С. 763-770.
17. Применение твёрдого антифрикционного композитного материала в конструкции подшипников
скольжения / Б.Н. Нуралин, С.М. Куанышев, К.М. Куа-нышев, М.К. Куанышев // Известия ОГАУ. - 2016. -№ 6. - С. 61-64.
18. Дмитриева, Л. А. Оценка свойств антифрикционных материалов в подшипниках скольжения // Инновационная наука. - 2016. - № 11-2. - С. 31-34.
19. Уббелоде А.Р., Льюис Ф.А. Графит и его кристаллические соединения. - М.: Мир, 1965. - 256 с.
20. Юрковский И.М., Смирнова Т.Ю., Малей Л.С. Структурные особенности расширенного графита // Химия твердого топлива. - 1986. - № 1. - C. 127-131.
21. Терморасширенный графит: синтез, свойства и перспективы применения (Обзор) [Текст] / А.В. Яковлев, А.И. Финаенов, С. Л. Забудьков, Е.В. Яковлева // Журнал прикладной химии. - 2006. - T. 79, № 11. - C. 1761-1771.
22. Механические свойства композиционных материалов на основе терморасширенного графита / Л.Л. Вовченко, Л.Ю. Мацуй, А.В. Журавков, О.И. Стельмах // Перспективные материалы. - 2002. - № 6. - C. 67-70.
23. Композиционные наноматериалы на основе ин-теркалированного графита: учеб. пособие / Н.Е. Сорокина, В.В. Авдеев, А.С. Тихомиров [и др.]. - М.: Изд-во Моск. гос. ун-та им. М.В. Ломоносова, 2010. - 50 с.
24. Смирнов Д.В., Исаев О.Ю., Лепихин В.П. SEALUR-500 - новый уплотнительный материал для шаровой арматуры // Арматуростроение. - 2011. -№ 1(70). - C. 56-57.
25. Ильин Е.Т., Колдаева И.Л. Уплотнения нового поколения из терморасширенного графита // Химическая техника. - 2003. - № 5. - С. 15-17.
26. Стручкова Т.С., Нюрова А.Г., Николаева А.Д. Исследование влияния терморасширенного графита на триботехнические характеристики политетрафторэтилена // Южно-Сибирский научный вестник. - 2019. -№ 4-1(28). - С. 303-306.
References
1. Garkunov D.N. Tribotekhnika. Iznos i bezyz-nosnost' [Tribotechnics. Wear and tear-free operation.]. Moscow: MSKhA, 2001, 616 p.
2. Goriacheva I.G. Mekhanika friktsionnogo vzaimo-deistviia [The mechanics of frictional interaction]. Moscow: Nauka, 2001, 478 p.
3. Belyi V.A., Sviridenok A.I., Petrakovets N.I. et al. Trenie i iznos materialov na osnove polimerov [Friction and wear of polymer-based materials]. Minsk: Nauka i tekhnika, 1976, 431 p.
4. Vasil'ev S.G., Shuliak Ia.I. Izmenenie tverdosti poverkhnosti detali metodom mekhanicheskoi obrabotki [Changing the hardness of the part surface by machining]. Mashinostroenie, 2011, no. 10, pp. 77-82.
5. Zubkov N.N., Vasil'ev S.G. Povyshenie iznoso-stoikosti detalei par treniia skol'zheniia na osnove metoda deformiruiushchego rezaniia [Improvement of wear resistance of sliding friction pair parts based on the method of deforming cutting]. Uprochniaiushchie tekhnologii i pokrytiia, 2013, no. 8, pp. 3-9.
6. Zubkov N.N. Ispol'zovanie razvitykh mikrore-l'efov dlia kachestvennogo povysheniia prochnosti kleevykh soedinenii nizkoadgezionnykh materialov [The use of devel-
oped microreliefs to qualitatively increase the strength of adhesive joints of low-adhesion materials]. Klei, germetiki, tekhnologii, 2015, no. 8, pp. 17-23.
7. Zubkov N.N., Vasil'ev S.G., Tsukanov D.V. De-formiruiushchee rezanie kak osnova sozdaniia samosmazy-vaiushchikhsia uzlov treniia skol'zheniia [Deforming cutting as a basis for creating self-lubricating sliding friction units]. Tekhnologiia me-tallov, 2021, no. 5, pp. 37-43.
8. Yeo S.M., Polycarpou A. Tribological perfor-mance of PTFE- and PEEK-based coatings under oil-less compressor conditions. Wear., 2012, vol. 296, no. 1-2, pp. 638-647. DOI: 10.1016/J.WEAR.2012.07.024
9. Dascalescu D., Polychronopoulou K., Polycarpou A.A. The significance of tribochemistry on the performance of PTFE-based coatings in CO2. Surf. Coat. Technol., 2009, no. 3, pp. 319-329. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2009.07.042
10. Meigin Shi, Miyazawa F., Tobe S., Stolarski T.A. The friction and wear properties of PTFE compo-site- Thermal spray metallic binary coatings. Material transactions, 2005, vol. 46, no. 1, pp. 84-87. DOI: 10.2320/matertrans.46.84
11. Kumar M. The Effect of Lubrication on Tribological Properties of Bearing Materials Using Pin on Disc: A Review. International Journal for Research in Applied Science and Engineering Technology (IJRASET), 2017, vol. 5, no. 8, pp. 267-276. DOI: 10.22214/IJRASET.2017.8038]
12. Shibo Wang, Chengchao Niu, Bing Teng. Tribo-logical Behavior of Polytetrafluoroethylene: Effect of Sliding Motion. Journal of Tribology, 2016, vol. 139, no. 1, 7 p. DOI: 10.1115/1.4033130
13. Gu D., Zhang L., Chen S., Song K., Liu S. Reciprocating sliding wear of hybrid PTFE/Kevlar fabric composites along different orientations. RSC Advances, 2018, vol. 8, pp. 20877-20883. DOI:10.1039/C8RA03290D
14. Vohra K., Anand A., Haq U. et al. Characterization of a Self Lubricating PTFE Under Lubricated Conditions. Materials Focus, 2016, vol. 5, no. 3, pp. 293-295. DOI: 10.1166/mat.2016.1324
15. Chaudhari Sandip B., Shekhawat S.P. Wear Analysis of Polytetrafluoroethylene (PTFE) and it's Composites under Wet Conditions. IOSR Journal of Mechanical and Civil Engineering, 2013, vol. 8, no. 2, pp. 07-18. DOI: 10.9790/1684-0820718
16. Rusin N.M., Skorentsev A.L. Vliianie skorosti skol'zheniia na intensivnost' iznashivaniia spechennogo gibridnogo kompozita (Al-12Si)-40Sn pri sukhom trenii [Influence of sliding speed on wear rate of sintered hybrid composite (Al-12Si)-40Sn in dry friction]. Fizika metallov i metallovedenie, 2020, vol. 121, no. 7, pp. 763-770.
17. Nuralin B.N., Kuanyshev S.M., Kuanyshev K.M., Kuanyshev M.K. Primenenie tverdogo antifriktsionnogo kompozitnogo materiala v konstruktsii podshipnikov skol'zheniia [Application of a solid antifriction composite material in plain bearing design]. Izvestiia OGAU, 2016, no. 6, pp. 61-64.
18. Dmitrieva, L.A. Otsenka svoistv antifriktsionnykh materialov v podshipnikakh skol'zheniia [Evaluation of the properties of antifriction materials in friction bearings]. Innovatsionnaia nauka, 2016, no. 11-2, pp. 31-34.
19. Ubbelode A.R., L'iuis F .A. Grafit i ego kri-stallicheskie soedineniia [Graphite and its crystalline compounds]. Moscow: Mir, 1965, 256 p.
20. Iurkovskii I.M., Smirnova T.Iu., Malei L.S. Strakturnye osobennosti rasshirennogo grafita [Structural features of expanded graphite]. Khimiia tverdogo topliva, 1986, no. 1, pp. 127-131.
21. Iakovlev A.V., Finaenov A.I., Zabud'kov S.L., Iakovleva E.V. Termorasshirennyi grafit: sintez, svoistva i perspektivy primeneniia (Obzor) [Tekst] [Thermally expanded graphite: synthesis, properties and application prospects (Review)]. Zhurnal prikladnoi khimii, 2006, vol. 79, no. 11, pp. 1761-1771.
22. Vovchenko L.L., Matsui L.Iu., Zhuravkov A.V., Stel'makh O.I. Mekhanicheskie svoistva kompozitsionnykh ma-terialov na osnove termorasshirennogo grafita [Mechanical properties of composite materials based on expanded graphite]. Perspektivnye materialy, 2002, no. 6, pp. 67-70.
23. Sorokina N.E., Avdeev V.V, Tikhomirov A.S. et al. Kompozitsionnye nanomaterialy na osnove interkalirovannogo grafita: uchebnoe posobie [Composite nanomaterials based on intercalated graphite: textbook]. Moscow: Izdatelstvo Moskovskogo gosudarstvennogo universiteta imeni M.V. Lomonosova, 2010, 50 p.
24. Smirnov D.V., Isaev O.Iu., Lepikhin V.P. SEALUR-500 - novyi uplotnitel'nyi material dlia sharovoi armatury [SEALUR-500 - new sealing material for ball valves]. Armaturostroenie, 2011, no. 1(70), pp. 56-57.
25. Il'in E.T., Koldaeva I.L. Uplotneniia novogo pokoleniia iz termorasshirennogo grafita [New generation seals in expanded graphite]. Khimicheskaia tekhnika, 2003, no. 5, pp. 15-17.
26. Struchkova T.S., Niurova A.G., Nikolaeva A.D. Issledovanie vliianiia termorasshirennogo grafita na tribotekhnicheskie kharakteristiki politetraftoretilena [Study of the effect of expanded graphite on the tribotechnical characteristics of polytetrafluoroethylene]. Iuzhno-Sibirskii nauchnyi vestnik, 2019, no. 4-1(28), pp. 303-306.
Поступила: 09.02.2023
Одобрена: 15.03.2023
Принята к публикации: 03.05.2023
Об авторах
Матыгуллина Елена Вячеславовна (Пермь, Россия) - доктор технических наук, профессор, профессор
кафедры инновационных технологий машиностроения ПНИПУ (Россия, 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: [email protected]).
Караваев Дмитрий Михайлович (Пермь, Россия) -кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры инновационных технологий машиностроения ПНИПУ (Россия, 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: [email protected]).
Сиротенко Людмила Дмитриевна (Пермь, Россия) - доктор технических наук, профессор, профессор кафедры инновационных технологий машиностроения ПНИПУ (Россия, 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: [email protected]).
Смирнов Дмитрий Вениаминович (Пермь, Россия) - заместитель генерального директора, ООО «Силур» (Россия, 614014, Пермь, ул. 1905 года, 35, e-mail: [email protected]).
About the authors
Elena V. Matygullina (Perm, Russian Federation) -Doctor of Technical Sciences, Professor, Department of Innovative Engineering Technologies, Perm National Research Polytechnic University (29, Komsomolsky ave., Perm, 614990, Russian Federation, e-mail: [email protected]).
Dmitrii M. Karavaev (Perm, Russian Federation) - Ph. D. in Technical Sciences, Ass. Professor, Department of Innovative Engineering Technologies, Perm National Research Polytechnic University (29, Komsomolsky ave., Perm, 614990, Russian Federation, e-mail: [email protected]).
Lyudmila D. Sirotenko (Perm, Russian Federation) -Doctor of Technical Sciences, Professor, Department of Innovative Engineering Technologies, Perm National Research Polytechnic University (29, Komsomolsky ave., Perm, 614990, Russian Federation, e-mail: [email protected]).
Dmitriy V. Smirnov (Perm, Russian Federation) -Deputy Executive General Manager, Sealur Ltd. (35, 1905 Year str., Perm, 614014, Russian Federation, e-mail: [email protected]).
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Вклад авторов равноценен.
