Износостойкость конструкционных материалов

Рассмотрены причины разрушения поверхностных слоев при трении и выхода из строя узлов трения. Описаны параметры качества поверхностей и методы их оценки. Основное внимание уделено технологическим методам повышения износостойкости конструкционных материалов. Представлены результаты экспериментальных исследований работоспособности узлов трения из разных конструкционных материалов, подвергнутых механической, химико-термической обработке, обработке направленными высокоэнергетическими потоками. Рассмотрены триботехнологии, используемые для повышения долговечности пар трения, и современные смазочные материалы, влияющие на износостойкость конструкционных материалов. Изложена проблема выбора материалов узлов трения. Приведена база данных по триботехническим характеристикам пар трения скольжения в пластичных смазочных материалах и маслах. В приложении представлен обширный материал справочного характера.

Для студентов, специализирующихся по направлениям материаловедения, технологии материалов и покрытий, оборудования и технологии повышения износостойкости материалов. Может быть полезно аспирантам, преподавателям вузов, научным и инженерно-техническим работникам машиностроительных предприятий.

Список литературы

1. Белов В.А. Технология обработки плоскостей пластическим деформированием. Киев: Техника, 1972.
2. Белый А.В., Симонов А.В., Ших С.К. Применение ионного легирования для повышения эксплуатационных характеристик деталей машин и оборудования. Минск: БелНИИНТИ, 1985.
3. Буше Н.А., Копытько В.В. Совместимость трущихся поверхностей. М.: Наука, 1981.
4. Виттенберг Ю.Р. Новый метод образования детерменированного периодического рельефа // В кн.: Технология машиностроения. Брянск: Приокское книжное изд-во, 1975. С. 117–185.
5. Гаркунов Д.Н. Научные открытия в триботехнике. Эффект безызносности при трении. Водородное изнашивание металлов. М.: Изд-во МСХА, 2004.
6. Гаркунов Д.Н. Триботехника (износ и безызносность). М.: Изд-во МСХА, 2001.
7. Гаркунов Д.Н. Триботехника (конструирование, изготовление и эксплуатация машин): Учебник. 5-е изд., перераб и доп. М.: Изд-во МСХА, 2002
8. Гаркунов Д.Н. Триботехника (пособие для конструктора). М.: Машиностроение, 1999.
9. Гребенюк Н.М. и др. Исследование жидких смазочных материалов с медьсодержащими присадками Гретерин // Трение и износ. 1991. Т. 12. № 6. С. 1065–1070.
10. Докучаева Е.Н., Лаптева В.Г., Каплина В.Ф. Износостойкость конструкционных материалов // Справочные данные по результатам лабораторных испытаний. М.: НИИтракторосельхозмаш, 1977.
11. Докучаева Е.Н., Лаптева В.Г., Каплина В.Ф. Износостойкость пар трения технологического оборудования при использовании трибополимеризующих смазочных материалов // Трение и износ. 1985. Т. 6. № 1. С. 98–106.
12. Дроздов Ю.Н., Павлов В.Г., Пучков В.Н. Трение и износ в экстремальных условиях. М.: Машиностроение, 1986
13. Дубняков В.Н., Пасах Е.В., Ветрогон Г.И. и др. Повышение износостойкости тракторов «Беларусь» лазерной термообработкой // Тракторы и сельхозмашины. № 3. 1985. С. 45–48
14. Дьяченко П.Е. Влияние направления следов механической обработки на силу трения // Сб.: Трение и износ в машинах. М.: Изд-во АН СССР. 1946. С. 130–144.
15. Зорин Е.И., Сухоруков В.В., Тетельбаум Д.И. Осаждение карбиновых и алмазоподобных пленок в плазме газового ВЧ-разряда // ЖТФ. 1981. Т. 51. № 1. С. 175–177
16. Иванова В.С., Шанявский А.А. Количественная фрактография. Усталостное разрушение. Челябинск: Металлургия, 1988
17. Ионная имплантация / Под ред. Дж. К. Хирвонена. М.: Металлургия, 1986.
18. Карасик И.И. Методы трибологических испытаний в национальных стандартах стран мира / Под ред. В.С. Кершинбаума. М.: Центр «Наука и техника». 1993.
19. Комбалов В.С. Методы испытаний на трение и износ конструкционных и смазочных материалов: Cправочник / Под ред. К.В. Фролова, Е.А. Марченко. М.: Машиностроение, 2008
20. Конструкционные материалы: Справочник / Под ред. Б.Н. Арзамасова. М.: Машиностроение, 1990.
21. Крагельский И.В., Добычин М.Н., Комбалов В.С. Основы расчетов на трение и износ. М.: Машиностроение, 1977.
22. Куксенова Л.И., Лаптева В.Г., Рыбакова Л.М., Хренникова И.А. Лабораторный метод оценки работоспособности узлов трения двигателей внутреннего сгорания // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2003. Т. 69. № 3. С. 48–52.
23. Лаптева В.Г. и др. Исследование износостойкости конструкционных материалов, упрочненных лазером // Сб.: Новые технологические процессы в тракторном и сельскохозяйственном машиностроении. Труды НПО НИИтракторосельхозмаш. М.: 1986. С. 59–74
24. Лаптева В.Г. Исследование влияния металлоплакирующих присадок на противоизносные свойства солидола С // Эффект безызносности и триботехнологии. 1998. № 1. С. 41–45.
25. Лаптева В.Г. Применение фрикционного латунирования для приработки узлов трения технологических машин // Сб.: Новые технологические процессы и системы автоматического управления в тракторном и сельскохозяйственном машиностроении. Труды НПО НИИтракторосельхозмаш. М. 1985. С. 99–103
26. Лахтин Ю.М., Арзамасов Б.Н. Химико-термическая обработка металлов. М.: Металлургия, 1985
27. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение: Учебник для высших технических учебных заведений. М.: Машиностроение, 1990.
28. Мамыкин С.М., Куксенова Л.И., Лаптева В.Г. Влияние металлоплакирующих присадок на триботехнические характеристики пластичной смазки Буксол // Трение и смазка в машинах и механизмах. 2006. № 7. С. 20–25.
29. Матвеевский Р.М. Температурная стойкость граничных смазочных слоев и твердых смазочных покрытий при трении металлов и сплавов. М.: Наука, 1971
30. Намаконов Б.В., Кисель В.В., Лялякин В.П. Повышение долговечности гильз цилиндров двигателя внутреннего сгорания способом ФАБО // Сб.: Долговечность трущихся деталей машин. М.: Машиностроение. Вып. 4. 1990. С. 139–144.
31. Основы трибологии (трение, износ, смазка) / Под ред. А.В. Чичинадзе. М.: Машиностроение, 2001
32. Пашковский И.Э. Технологические методы защиты деталей бытовых машин и оборудования сервиса от водородного изнашивания. М.: ГО УВПО «МГУС», 2004.
33. Повышение износостойкости на основе избирательного переноса / Под ред. Д.Н. Гаркунова. М.: Машиностроение, 1977.
34. Польцер Г. и др. Финишная антифрикционная безабразивная обработка (ФАБО) и избирательный перенос // Сб.: Долговечность трущихся деталей машин. Вып. 5. М.: Машиностроение. 1990. С. 86–122
35. Польцер Г., Майснер Ф. Основы трения и изнашивания. 2-е изд. Лейпциг: Народное предприятие Ферлаг фюр Грундштоффиндустри, 1982.
36. Поляков А.А. О механизме водородного износа // Сб.: Исследование водородного износа. М.: Наука, 1977. С. 13–18
37. Потапов Г.К., Балабанов В.И. Финишная антифрикционная безабразивная обработка (ФАБО) гильз цилиндров и шеек коленчатых валов двигателей // Эффект безызносности и триботехнологии. 1994. № 3–4. С. 48–53.
38. Прокопенко А.К. Избирательный перенос в узлах трения машин бытового назначения. М.: Легпромбытиздат, 1987.
39. Прокопенко А.К. Рекомендации по применению методов повышения износостойкости деталей бытовых машин и технологического оборудования предприятий бытового обслуживания на основе избирательного переноса (эффект безызносности). М.: МТИ, 1983.
40. Проников А.С. Параметрическая надежность машин. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002
41. Радин Ю.А., Суслов П.Г. Безызносность деталей машин при трении. Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1989
42. Самсонов Г.В. Электроискровое легирование металлических поверхностей. Киев: Наукова думка, 1976.
43. Семенов А.П., Ковш И.Б., Петрова И.М. Методы и средства упрочнения поверхностей деталей машин / Под ред. А.П. Гусенкова. М.: Наука, 1992.
44. Соловей Н.Ф., Тороп В.В., Матюшенко В.Я. Наводороживание трущихся деталей цилиндропоршневой группы ДВС // Трение и износ. 1985. № 4. С. 752–755.
45. Сорокин В.М. Прогрессивные отделочно-упрочняющие способы обработки (опыт разработки и внедрения). Горький: Машпром, 1981.
46. Сташенко В.И. Повышение пластичности стальных заготовок за счет пауз при действии импульсов тока // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2008. № 5. С.91–93.
47. Суслов А.Г. Качество поверхностного слоя деталей машин. М.: Машиностроение, 2000.
48. Титов В.А., Ивочкина Н.В., Тишин В.А. Финишная обработка деталей машин и оборудования в металлоплакирующих средах // В кн.: Повышение срока службы машин и оборудования бытового обслуживания на основе триботехники. М.: ГПИ, 1989. С. 34–42.
49. Трибология: Исследования и приложения. Опыт США и стран СНГ / Под ред. В.А. Белого, К. Лудемы, Н.К. Мышкина. М.: Машиностроение; Нью-Йорк: Аллертон пресс, 1993
50. Троицкий О.А. Физические основы и технологии обработки современных материалов (теория, технология, структура и свойства): В 2 т. М.–Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2004
51. Тушинский Л.И., Потеряев Ю.П. Проблемы материаловедения в трибологии. Новосибирск: Изд-во НЭТИ, 1996.
52. Шнейдер Ю.Г. Образование регулярных микрорельефов на деталях и их эксплуатационные свойства. Л.: Машиностроение, 1972
53. Łapteva W.G., Senatorski J., Kuksenova L.I. Badanie struktury i odpornoś na zużycie stali po różprocesach azotowania // Inżynieria Powierzchni. 2000. № 2. S. 28–31.
54. Suh N.P. The delamination theory of wear // Wear. V. 25. No 1. 1973. P. 111–124.
55. лехин В.П. Физика прочности и пластичности поверхностных слоев материалов. М.: Наука, 1983.
56. Балабанов В.И. Безабразивное восстановление трущихся соединений. М.: МГАУ им. В.П. Горячкина, 1999
57. Бутин И.А., Голубев А.П., Киселев Т.И. Новые высокоэффективные ресурсосберегающие производственные технологии: Справочное пособие / Под общ. ред. А.К. Прокопенко. М.: УПЦ «Талант», 2006.
58. Власов В.М. Работоспособность упрочненных трущихся поверхностей. М.: Машиностроение, 1987.
59. Гамуля Г.Д., Коптева Т.А., Пастухов Ю.В. Фактографическая автоматизированная информационно-поисковая система по трению и изнашиванию материалов. ТИМ КРИОВАК // Трение и износ. 1991. Т. 12. № 1. С. 154–162.
60. Елизаветин М.А., Сатель Э.А. Технологические способы повышения долговечности машин. М.: Машиностроение, 1969
61. 210Заславский Ю.С., Заславский Р.Н. Механизм действия противоизносных присадок к маслам. М.: Химия, 1978.
62. Захаров С.М. Компьютерная трибология // Трение и износ. 1993. Т. 14. № 1. С. 98–106.
63. Коваленко В.С. Упрочнение деталей лучом лазера. Киев: Техника, 1981.
64. Костецкий Б.И., Колесниченко Н.Ф. Качество поверхности и трение в машинах. Киев: Техника, 1969.
65. Куксенова Л.И., Рыбакова Л.М. Рентгеноструктурный и триботехнический методы контроля качества антифрикционных покрытий // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 1999. № 1. С. 19–24.
66. Лаптева В.Г., Каплина В.Ф. Исследование износостойкости пар трения сталь – сталь при использовании медь- и оловосодержащих присадок к смазочным маслам // Сб.: Долговечность трущихся деталей машин. М.: Машиностроение, 1990. Вып. 5. С. 58–65
67. Лахтин Ю.М., Коган Я.Д. Азотирование стали. М.: Машиностроение, 1976.
68. Поверхностная прочность материалов при трении / Б.И. Костецкий, И.Г. Носовский, А.К. Караулов и др. Киев: Техника, 1976.
69. Поляков А.А., Рузанов Ф.И. Трение на основе самоорганизации. М.: Наука, 1992.
70. Рыбакова Л.М., Куксенова Л.И. Структура и износостойкость металла. М.: Машиностроение, 1982
71. Специальная антифрикционная механическая обработка поверхностей качения колесной пары / В.И. Балабанов, С.М. Мамыкин, Ю.А. Хрусталев и др. // Железные дороги мира. 1977. № 6. С. 5–7.
72. Структура и износостойкость азотированных сталей / С.А. Герасимов, Л.И. Куксенова, В.Г. Лаптева и др. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002.
73. Тушинский Л.И., Потеряев Ю.П. Проблемы материаловедения в трибологии. Новосибирск: Изд-во НЭТИ, 1996
74. Чихос Х. Системный анализ в триботехнике: Пер. с англ. М.: Мир, 1982.