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 Б. кандидат наук, доцент
    5 (174 отзыва)
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподав... Читать все
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподавала учебные дисциплины: Бюджетная система Украины, Статистика.
    #Кандидатские #Магистерские
    300 Выполненных работ
    Родион М. БГУ, выпускник
    4.6 (71 отзыв)
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    #Кандидатские #Магистерские
    108 Выполненных работ
    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
    Евгения Р.
    5 (188 отзывов)
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и со... Читать все
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и создаю красивые презентации. Сопровождаю работы до сдачи, на связи 24/7 ?
    #Кандидатские #Магистерские
    359 Выполненных работ
    Глеб С. преподаватель, кандидат наук, доцент
    5 (158 отзывов)
    Стаж педагогической деятельности в вузах Москвы 15 лет, автор свыше 140 публикаций (РИНЦ, ВАК). Большой опыт в подготовке дипломных проектов и диссертаций по научной с... Читать все
    Стаж педагогической деятельности в вузах Москвы 15 лет, автор свыше 140 публикаций (РИНЦ, ВАК). Большой опыт в подготовке дипломных проектов и диссертаций по научной специальности 12.00.14 административное право, административный процесс.
    #Кандидатские #Магистерские
    216 Выполненных работ
    Лидия К.
    4.5 (330 отзывов)
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии ... Читать все
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии и педагогики. Написание диссертаций, ВКР, курсовых и иных видов работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    592 Выполненных работы
    Олег Н. Томский политехнический университет 2000, Инженерно-эконо...
    4.7 (96 отзывов)
    Здравствуйте! Опыт написания работ более 12 лет. За это время были успешно защищены более 2 500 написанных мною магистерских диссертаций, дипломов, курсовых работ. Явл... Читать все
    Здравствуйте! Опыт написания работ более 12 лет. За это время были успешно защищены более 2 500 написанных мною магистерских диссертаций, дипломов, курсовых работ. Являюсь действующим преподавателем одного из ВУЗов.
    #Кандидатские #Магистерские
    177 Выполненных работ
    Рима С.
    5 (18 отзывов)
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный универси... Читать все
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный университет, являюсь бакалавром, магистром юриспруденции (с отличием)
    #Кандидатские #Магистерские
    38 Выполненных работ
    Мария М. УГНТУ 2017, ТФ, преподаватель
    5 (14 отзывов)
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ... Читать все
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ. Большой опыт в написании курсовых, дипломов, диссертаций.
    #Кандидатские #Магистерские
    27 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)