Влияние шероховатости и твёрдости металических смежных поверхностей на антифрикционные свойства карбоволокнита

Сулима Ирина Владимировна и др.

Исследовали влияние твёрдости и начальной шероховатости металических поверхностей ( )₁ без и с покрытиями на антифрикционные и противоизносные свойства полимерных композитов на основе ПТФЭ – 20 % карбонизированого при 1123К в СН4 углеродного волокна УТМ-8 [флубон-15(20)]: на шероховатость поверхностей ( )₂ и изменение шероховатости ∆_2-1=( )₂–( )₁, где m0 – момент нулевого порядка спектральной плотности изотропной шероховатой поверхности метала (контртела), связаного с висотными параметрами, после 22 км трения и износа; на удельную интенсивность объёмного износа и коэффициент трения во время испытаний в режиме сверхграничных [І1(S1=0-2 км), μ1(S1)] и граничных [І2(S2=2-22 км), μ2(S2)] удельных нагрузок по схеме контакта [ІІ-2] «сфера полимерного образца – площадь контртела»; скорость скольжения υ=0,33 м/с; температура поверхности контртела Т=303±2 К (трение без смазки – у среде влажного воздуха) [1, c.823].

Поиск корреляционных связей между удельными интенсивностями объёмного износа (Іі), коэффициентами трения (μі) карбоволокнита [флубон-15(20)], полученого по ХМА-технологии из ПТФЭ и твёрдостью (НВ), начальной ( )₁ и возникшей в процессе трения и износа ( )₂, а также приростом шероховатости ( )_і поверхности металического контртела из стали 45, медных, алюминиевых, титановых стопов без и с покрытиями во время испытаний в режимах сверхграничных [μ1, І1] и граничных [μ2, І2] удельных нагрузок показало, что только между: ( )₁ и ( )₂; (Δ_2-1) и ( )₂; (І1) и (І2); (μ1) и ( )₁, существует надёжная линейная связь, у остальных случаях между величинами существует надёжная нелинейная связь. Металические стопы контртела без покрытия по своей природе у ряде Al << Fe < Ti < Ti–Zr < Cu слева на право повышают износостойкость полимерного композита. Хромирование, цинкование покрытия, оксидирование поверхности контртела приводит к увеличению либо уменьшению износостойкости смежного полимерного композиционного материала. Введение у покрытие поверхности контртела микрочастиц твёрдых смазок (MoS2, TiN) приводит к увеличению износостойкости полимерного композиционного материала [1, c.827].

Література:

1. Г.О. Сіренко Кореляція протизносних і антифрикційних властивостей карбоволокнита з твердістю та шорсткістю металевих суміжних поверхонь/ Сіренко Г.О., Солтис Л.М., Сулима І.В. // Фізика і хімія твердого тіла. – 2014. – Т. 15, № 4, – С. 822-828.