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!

    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
    Евгений А. доктор, профессор
    5 (154 отзыва)
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - ... Читать все
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - по социальной работе.
    #Кандидатские #Магистерские
    260 Выполненных работ
    Сергей Е. МГУ 2012, физический, выпускник, кандидат наук
    4.9 (5 отзывов)
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым напра... Читать все
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым направлениям физики, математики, химии и других естественных наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    5 Выполненных работ
    AleksandrAvdiev Южный федеральный университет, 2010, преподаватель, канд...
    4.1 (20 отзывов)
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    #Кандидатские #Магистерские
    28 Выполненных работ
    Виктор В. Смоленская государственная медицинская академия 1997, Леч...
    4.7 (46 отзывов)
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выв... Читать все
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выводы).Пишу статьи в РИНЦ, ВАК.Оформление патентов от идеи до регистрации.
    #Кандидатские #Магистерские
    100 Выполненных работ
    user1250010 Омский государственный университет, 2010, преподаватель,...
    4 (15 отзывов)
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    #Кандидатские #Магистерские
    21 Выполненная работа
    Мария Б. преподаватель, кандидат наук
    5 (22 отзыва)
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальнос... Читать все
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальности "Экономика и управление народным хозяйством". Автор научных статей.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Андрей С. Тверской государственный университет 2011, математический...
    4.7 (82 отзыва)
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на... Читать все
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на продолжение диссертационной работы... Всегда готов помочь! ;)
    #Кандидатские #Магистерские
    164 Выполненных работы
    Екатерина П. студент
    5 (18 отзывов)
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно... Читать все
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно занимаюсь английским языком, уровень владения - Upper-Intermediate.
    #Кандидатские #Магистерские
    39 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)