Структура, механические и трибологические свойства гибридных спеченных композитов Al-Fe-Sn

Коваль, Илья Сергеевич Отделение материаловедения (ОМ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Объектом исследования являются спеченные композиты Al-Fe-Sn с различным содержанием олова.
Целью настоящей работы является исследование влияния процесса спекания и последующего горячего доуплотнения на структуру, механические и трибологические свойства композитов системы Al-Fe-Sn.

В настоящее время для современного оборудования характерны высокие
скорости скольжения и нагрузки. Поэтому для надежной его эксплуатации
требуются новые антифрикционные материалы в узлах трения, в том числе и
на алюминиевой основе. Применение распространенных металлических и
неметаллических материалов при этом мало эффективно. Удовлетворить все
необходимые требования возможно с применением деталей из
композиционных материалов.
Актуальной проблемой в данное время является уменьшение
интенсивности изнашивания деталей ответственного оборудования в процессе
трения. Для решения данной проблемы необходимы модернизация
существующих или создание принципиально новых антифрикционных
изделий, отличающихся повышенными механическими и трибологическими
свойствами. Успешная разработка такого рода изделий приведет к снижению
затрат на ремонт оборудованию и в целом окажется весьма выгодной с
экономической точки зрения.
Известно, что алюминиевые сплавы и композиционные материалы на
основе алюминия довольно редко применяются для создания
антифрикционных изделий по причине большой вероятности схватывания с
соприкасающимися стальными деталями в случае недостаточного количества
смазки на поверхности трения. Однако добавление олова к алюминию
позволяет препятствовать процессам схватывания, поскольку олово в
процессе эксплуатации подшипника способно размазываться по поверхности
трения. Кроме этого, сплавы на основе системы Al-Sn характеризуются
коррозионной стойкостью, усталостной прочностью и высокой
теплопроводностью, что очень важно при работе антифрикционных
материалов. Стоит отметить, что повышение содержания олова в сплаве на
основе алюминия способствует увеличению износостойкости
антифрикционного материала в случае наличия связного матричного каркаса.
Методы литья позволяют получать подобные материалы с содержанием олова
не более 20 вес.%, что может быть недостаточно ввиду высоких скоростей
скольжения и давлений, при которых эксплуатируются узлы трения
современных машин и механизмов. Именно поэтому стал востребован метод
порошковой металлургии, позволяющий получать спеченные композиты на
основе алюминия с содержанием олова до 40 вес.% с сохранением высокой
связанности алюминиевого каркаса.
Однако композиты Al-Sn обладают относительно низкой твердостью,
что является их недостатком при работе подшипников при высоких нагрузках.
Одним из методов повышения износостойкости композиционных материалов
является внедрение в их состав упрочняющих твердых частиц. В последнее
время большой интерес у трибологов вызывают так называемые гибридные
композиты (КМ), содержащие одновременно большое количество и мягких
включений, и твёрдых частиц. При этом, стоит отметить, что вводимые
добавки не должны снижать пластичность материала, а должны
способствовать повышению прочности и улучшению несущей способности
КМ. Кроме того, располагаясь на периферии алюминиевых зёрен, указанные
добавки взаимно препятствуют образованию нежелательных непрерывных
сеток. Идеальное сочетание твёрдых и мягких добавок в алюминии
реализуется в системе Al-Si-Sn. И кремний, и олово в твёрдом алюминии
практически не растворяются, поэтому не образуют с матрицей хрупких
переходных слоёв, снижающих пластичность материала. При эксплуатации
подшипников в условиях высоких температур, требуется наличие
упрочняющих частиц, более прочных и жаростойких чем кремний. Кроме
того, кремний плохо смачивается оловом даже при температуре выше
плавления алюминия, поэтому адгезионные границы «Si-Sn» являются
слабыми местами в таком композиционном материале.
Решить указанную проблему можно путем введения интерметаллидов,
содержащих алюминий, поскольку его наличие в составе соединений
обеспечивает их хорошую адгезию с алюминиевой матрицей и прочные
межфазные границы. В связи с этим возможно применение композиционного
материала системы Al-Fe-Sn, при синтезе которого могут образовываться
тугоплавкие и твёрдые интерметаллиды типа FeAl3. Получение таких
композиционных материалов целесообразно осуществлять методом
порошковой металлургии, поскольку в данном случае, в спекаемом материале
будет постоянно присутствовать большое количество твёрдых, периодически
сталкивающихся друг с другом частиц, что существенно ограничивает
процессы расслоения фаз.
Целью настоящей работы является исследование влияния процесса
спекания и последующего горячего доуплотнения на структуру, механические
и трибологические свойства композитов системы Al-Fe-Sn.
В работе были поставлены следующие задачи:

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Елена С. Таганрогский институт управления и экономики Таганрогский...
    4.4 (93 отзыва)
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на напис... Читать все
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на написании курсовых и дипломных работ, а также диссертационных исследований.
    #Кандидатские #Магистерские
    158 Выполненных работ
    Татьяна М. кандидат наук
    5 (285 отзывов)
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    #Кандидатские #Магистерские
    495 Выполненных работ
    Дарья С. Томский государственный университет 2010, Юридический, в...
    4.8 (13 отзывов)
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссерт... Читать все
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссертационное исследование, которое сейчас находится на рассмотрении в совете.
    #Кандидатские #Магистерские
    18 Выполненных работ
    Дмитрий К. преподаватель, кандидат наук
    5 (1241 отзыв)
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполня... Читать все
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполняю уже 30 лет.
    #Кандидатские #Магистерские
    2271 Выполненная работа
    Анастасия Б.
    5 (145 отзывов)
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическо... Читать все
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическому и гуманитарному направлениях свыше 8 лет на различных площадках.
    #Кандидатские #Магистерские
    224 Выполненных работы
    Екатерина С. кандидат наук, доцент
    4.6 (522 отзыва)
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    #Кандидатские #Магистерские
    1077 Выполненных работ
    Яна К. ТюмГУ 2004, ГМУ, выпускник
    5 (8 отзывов)
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соот... Читать все
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соответствии с Вашими требованиями.
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Катерина М. кандидат наук, доцент
    4.9 (522 отзыва)
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    #Кандидатские #Магистерские
    836 Выполненных работ
    Анна К. ТГПУ им.ЛН.Толстого 2010, ФИСиГН, выпускник
    4.6 (30 отзывов)
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помог... Читать все
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помогала студентам, вышедшим на меня по рекомендации.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Решение технологических проблем при обработке литого корпуса
    📅 2021год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Повышение работоспособности торцовых фрез с механическим креплением режущих пластин
    📅 2020год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка технологии изготовления деталей насос-дозатора с применением операции дорнования
    📅 2020год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка технологии автоматической сварки под слоем флюса тавровых балок на установке Corimpex
    📅 2020год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка алгоритмов управления дугой горящей в динамическом режиме
    📅 2020год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Электронно-лучевая сварка термоизолированной трубы
    📅 2021год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)