Введение
Глава 1 Проблема создания новых материалов триботехнического назначения для повышения работоспособности и долговечности машин и механизмов 15
1.1 Трибосопряжения, применяемые в машинах и механизмах 16
1.2 Традиционные антифрикционные материалы трибосопряжений 22
1.3 Общие сведения о композиционных материалах 30
1.4 Механические и триботехнические свойства дисперсно-наполненных композиционных материалов 37
1.5 Межфазное взаимодействие в композиционных материалах 54
1.5.1 Система Al-SiC 54
1.5.2 Система AliC 57
1.6 Продукты межфазного взаимодействия в системе железо-алюминия 69
1.7 Методы формирования структуры и свойств покрытий из композиционных материалов 78
1.7.1 Процессы наплавки покрытий из композиционных материалов 78
1.7.2 Модифицирующая обработка поверхности композиционных материалов 79
1.7.3 Особенности формирования структуры и свойств сталеалюминиевых слоистых композиций 83
1.8 Постановка цели и задач исследования 93
Глава 2 Исходные материалы и методы исследований 97
2.1 Составы исходных материалов 97
2.1.1 Матричные сплавы 97
2.1.2 Наполнители - армирующие частицы 100
2.1.3 Наполнители - модифицирующие частицы 102
2.2 Методы исследований структуры 107
2.3 Определение физических характеристик образцов 111
2.4 Определение механических характеристик образцов 112
2.5 Определение упругих характеристик образцов 115
2.6 Обеспечение для математического моделирования процесса дуговой наплавки 117
2.7 Испытания на трение и износ 121
Глава 3 Разработка наплавочных композиционных материалов 129
3.1 Композиционные материалы на основе алюминия 129
3.1.1 Изготовление и структура объемно-армированных КМ 129
3.1.2 Механические свойства объемно-армированных КМ 148
3.1.3 Триботехнические свойства объемно-армированных КМ 152
3.1.4 Изготовление наплавочных материалов из композиционных материалов на основе алюминия 180
3.2 Композиционные материалы на основе олова 192
3.2.1 Изготовление наплавочных прутков из композиционных материалов на основе олова 192
3.2.2 Изготовление наплавочных гранул из композиционных материалов на основе олова 204
3.3. Оценка работоспособности композиционных материалов на основе олова при высоких трибонагрузках 215
3.4 Выводы по главе 3 229
Глава 4 Нанесение покрытий из композиционных материалов 232
4.1 Нанесение покрытий из композиционных материалов на основе алюминия 232
4.2 Разработка технологии нанесения на сталь покрытий из композиционных материалов на основе алюминия. 243
4.2.1 Получение и исследование промежуточных слоев на стали 243
4.2.2 Выбор схемы получения на стали покрытий из алюмоматричных КМ 252
4.2.3 Разработка и верификация математической модели процесса дуговой наплавки 278
4.2.4 Определение критических температур нагрева границы раздела сталь-алюминий 290
4.3 Нанесение покрытий из композиционных материалов на основе олова 295
4.3.1 Дуговая наплавка покрытий из композиционных материалов на основе олова 296
4.3.2 Плазменно-порошковая наплавка покрытий из композиционных материалов на основе олова 307
4.4 Выводы по главе 4 320
Глава 5 Триботехнические свойства покрытий из композиционных материалов 325
5.1 Покрытия из композиционных материалов на основе алюминия 326
5.2 Покрытия из композиционных материалов на основе олова 335
5.2.1 Покрытия, полученные процессом дуговой наплавки 335
5.2.2 Покрытия, полученные процессом плазменно-порошковой наплавки 344
5.3 Выводы по главе 356
Глава 6 Модифицирующая обработка поверхности композиционных материалов 360
6.1 Дуговое оплавление поверхности образцов композиционных материалов с воздействием на дугу магнитным полем 361
6.2 Модифицирующая обработка образцов композиционных материалов лазерным оплавлением 370
6.3 Результаты испытания модифицированных поверхностных слоев композиционных материалов на трение и износ 376
6.4 Выводы по главе 6 385
Основные выводы 388
Список литературы 392
Приложения 427
