Введение
1 Сплавы системы “Fe-C-Cu” - как антифрикционные материалы для тяжелонагруженных узлов трения скольжения (литературный обзор) 19
1.1 Особенности эксплуатации тяжелонагруженных узлов трения скольжения 19
1.2 Материалы, используемые в узлах трения скольжения 24
1.2.1 Антифрикционные сплавы на основе меди 27
1.2.2 Антифрикционные сплавы на основе железа 27
1.3 Структура и свойства сплавов системы Fe-C-Cu 32
1.3.1 Анализ диаграмм состояния двух- и трехкомпонентных систем, содержащих Fe, C и Cu 32
1.3.2 Растворимость меди в железоуглеродистых сплавах в присутствии дополнительных легирующих элементов 38
1.3.3 Структурные особенности чугунов, легированных медью 41
1.3.4 Механизмы упрочнения сплавов системы Fe–C–Cu 45
1.4 Выводы 51
2 Материалы и методы исследования 53
2.1 Материалы исследования 54
2.2 Получение отливок железоуглеродистых сплавов, легированных медью и алюминием, в формах из песчано-жидкостекольной смеси 56
2.3 Термическая обработка железоуглеродистых сплавов, легированных медью 57
2.4 Структурные исследования 59
2.4.1 Оптическая металлография 60
2.4.2 Анализ макроструктуры 61
2.4.3 Рентгенофазовый анализ 61
2.4.4 Исследования материалов методами растровой электронной микроскопии 63
2.4.5 Исследование материалов методами просвечивающей электронной микроскопии 63
2.5 Оценка механических свойств материалов 64
2.6 Изучение антифрикционных свойств материалов 65
2.7 Оценка стойкости материалов при изнашивании о закрепленные частицы абразива 69
3 Влияние меди на структуру заэвтектоидных сталей и чугунов, легированных алюминием 70
3.1 Структура нелегированных железоуглеродистых сплавов 70
3.2 Диаграмма состояния Fe-Cu-C 72
3.3 Влияние меди на процесс графитизации в железоуглеродистых сплавах 76
3.4 Влияние меди на металлическую основу железоуглеродистых сплавов с высоким содержанием углерода 81
3.5 Особенности образования медистых включений в железоуглеродистых сплавах с высоким содержанием углерода 86
3.5.1 Особенности образования медистых включений в чугунах 87
3.5.2 Особенности образования медистых включений в графитизированных и неграфитизированных заэвтектоидных сталях 102
3.6 Закалка чугунов с высоким содержанием меди 106
3.7 Графитизирующий отжиг чугунов, легированных медью 111
3.8 Выводы 113
4 Влияние меди на механические и антифрикционные свойства чугунов и заэвтектоидных сталей 116
4.1 Механические свойства железоуглеродистых сплавов с различным содержанием меди 116
4.2 Влияние меди на антифрикционные свойства железоуглеродистых сплавов с высоким содержанием углерода 128
4.2.1 Влияние меди на коэффициент трения скольжения железоуглеродистых сплавов с высоким содержанием углерода 128
4.2.2 Влияние меди на износостойкость материалов в условиях трения скольжения 138
4.2.3 Относительная износостойкость железоуглеродистых сплавов при испытаниях на трение о закрепленные частицы абразива 143
4.3 Выводы 146
5 Апробация результатов экспериментальных исследований 151
5.1 Применение чугуна, легированного медью и алюминием для производства втулок скольжения 151
5.2 Модифицирование высокоуглеродистых медистых сплавов частицами нанодисперсных тугоплавких соединений 153
5.3. Использование результатов исследований в учебном процессе 156
5.4 Выводы 157
Заключение 158
Список литературы 163
