Preview

Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ)

Расширенный поиск

Новые антифрикционные алюминиевые сплавы для литых монометаллических подшипников скольжения. Стендовые испытания

https://doi.org/10.21780/2223-9731-2020-79-4-217-223

Полный текст:

Аннотация

Представлен алюминиевый антифрикционный сплав из серии новых разработанных сплавов взамен бронз для монометаллических подшипников скольжения. Сложнолегированные алюминиевые сплавы разработаны с привлечением методов неравновесной термодинамики и теории самоорганизации. Прохождение самоорганизации приводит к снижению интенсивности изнашивания в несколько раз. Сложное легирование облегчает прохождение самоорганизации. Исследованы вторичные структуры на поверхностях трения алюминиевых сплавов. Проанализировано отличие вторичных структур от поверхности сплавов до трения. Определены механические и трибологические свойства алюминиевых сплавов. Проведено сравнение свойств алюминиевых сплавов с бронзами. Алюминиевые антифрикционные сплавы, уступая бронзам по механическим свойствам, значительно превосходят их по трибологическим. Алюминиевые сплавы в 6 раз меньше, чем бронза, изнашивают стальное контртело; нагрузка задира алюминиевых сплавов в 2,5 раза больше нагрузки задира бронзы; интенсивность изнашивания алюминиевых сплавов в 2 раза меньше интенсивности изнашивания бронзы. Из экспериментального алюминиевого сплава были изготовлены втулочные подшипники скольжения. Результаты стендовых испытаний, проведенных на турбокомпрессоре, подтвердили преимущества алюминиевого сплава перед бронзой даже при более жестких условиях смазывания и охлаждения алюминиевых подшипников по сравнению с условиями смазывания и охлаждения бронзовых.

Об авторах

А. Е. Миронов
Акционерное общество Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (АО «ВНИИЖТ»); Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московский государственный технологический университет СТАНКИН (ФГБОУ ВО «МГТУ «СТАНКИН»)
Россия

Миронов Александр Евгеньевич - кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, АО «ВНИИЖТ»; лаборатория искрового плазменного спекания, ФГБОУ ВО «МГТУ СТАНКИН.

Москва, 129626; Москва, 127994



Г. Г. Антюхин
Акционерное общество Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (АО «ВНИИЖТ»)
Россия

Антюхин Георгий Георгиевич - кандидат технических наук, заведующий лабораторией, отделение Тяговый подвижной состав.

Москва, 129626



Е. И. Гершман
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московский государственный технологический университет СТАНКИН (ФГБОУ ВО «МГТУ «СТАНКИН»)
Россия

Гершман Евгений Иосифович - научный сотрудник, лаборатория искрового плазменного спекания.

Москва, 127994



П. А. Подрабинник
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московский государственный технологический университет СТАНКИН (ФГБОУ ВО «МГТУ «СТАНКИН»)
Россия

Подрабинник Павел Анатольевич - начальник лаборатории искрового плазменного спекания.

Москва, 127994



Е. В. Кузнецова
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московский государственный технологический университет СТАНКИН (ФГБОУ ВО «МГТУ «СТАНКИН»)
Россия

Кузнецова Екатерина Викторовна - научный сотрудник, лаборатория искрового плазменного спекания.

Москва, 127994



Н. Ю. Перетягин
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московский государственный технологический университет СТАНКИН (ФГБОУ ВО «МГТУ «СТАНКИН»)
Россия

Перетягин Никита Юрьевич - инженер, лаборатория искрового плазменного спекания.

Москва, 127994



Список литературы

1. Подшипники из алюминиевых сплавов / Н. А. Буше [и др.]. М.: Транспорт, 1974. 256 с.

2. Буше Н. А. Трение, износ и усталость в машинах. М.: Транспорт, 1987. 186 с.

3. Gorny M., Sikora G. Effect of Titanium Addition and Cooling on Primary a (Al) Grains and Tensile Properties of Al—Cu Alloy // The Journal of Materials Engineering and Performance (JMEP). 2015. Vol. 24. No. 3. P. 1150-1156.

4. Improving We performance of dual-scale AI-Sn allows. The role of Mg addition in enhancing Sn distribution and tribolayer stability / Z. C. Lu [et al.] // Wear. 2014. Vol. 309. No. 1/2. P. 216-225.

5. Mechanisms Involved in the Formation of Secondary Structures on the Friction Surface of Experimental Aluminum Alloys for Monometallic Journal Bearings / P. Podrabinnik [et al.] // Lubricants. 2018. No. 6. P. 104.

6. Prassado Rao A. K. Nucleation in Al Alloys Processed by MCDC Casting // Journal of Materials Engineering and Performance (JMEP). 2015. Vol. 24. No. 6. P. 2219-2224.

7. Formation of nanocrystalline and amorphous phase of Al-Pb-Si-Sn-Cu powder during mechanical alloying / R. Guang [et al.] // Materials Science and Engineering: A. 2006. Vol. 416. No. 1/2. Р. 45-50.

8. Influence of tin content on tribological characteristics of spray formed Al-Si alloys / M. Anila [et al.] // Wear. 2010. Vol. 268. No. 11/12. P. 1250-1256.

9. Белов Н. А., Столярова О. О., Яковлева А. О. Влияние свинца на структуру и фазовый состав литейного сплава Al-5 %Si-4%Cu // Металлы. 2016. № 2. С. 35-43.

10. Белов Н. А. Фазовый состав алюминиевых сплавов. М.: МИСиС, 2009. 392 с.

11. Расчетно-экспериментальное изучение фазовой диаграммы Al-Cu-Si-Sn в области алюминиевых сплавов / Н. А. Белов [и др.] // Металловедение и термическая обработка металлов. 2016. № 4. С. 11-17.

12. Исследование триботехнических свойств и структуры антифрикционных железосодержащих алюминиевых сплавов / Б. Я. Са-чек [и др.] // Трение и износ. 2018. Т. 39. № 3. С. 259-268.

13. Self-Organization during Friction of Slide Bearing Antifriction Materials / I. S. Gershman [et al.] // Entropy. 2015. No. 17 (12). P. 7967-7978.

14. Comparison of Scoring Resistance of New Antifriction Aluminum Alloys and Tradition al Antifriction Bronze / A. E. Mironov [et al.] // Wear. 2015. Vol. 36. No. 3. P. 257-261.

15. Гершман И. С., Буше Н. А. Реализация диссипативной самоорганизации поверхностей трения в трибосистемах // Трение и износ. 1995. Т. 16. № 1. С. 61-70.

16. Пригожин И., Кондепуди Д. Современная термодинамика. М.: Мир, 2002. 464 с.

17. Self-Organization during Friction in Complex Surface Engineering Tribosystems / G. S. Fox-Rabinovich [et al.] // Entropy. 2010. No. 12 (5). P. 275-288.


Для цитирования:


Миронов А.Е., Антюхин Г.Г., Гершман Е.И., Подрабинник П.А., Кузнецова Е.В., Перетягин Н.Ю. Новые антифрикционные алюминиевые сплавы для литых монометаллических подшипников скольжения. Стендовые испытания. Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ). 2020;79(4):217-223. https://doi.org/10.21780/2223-9731-2020-79-4-217-223

For citation:


Mironov A.E., Antyukhin G.G., Gershman E.I., Podrabinnik P.A., Kuznetsova E.V., Peretyagin N.Yu. New anti-friction aluminum alloys for cast monometallic plain bearings. Bench tests. Journal "Russian Railway Science". 2020;79(4):217-223. (In Russ.) https://doi.org/10.21780/2223-9731-2020-79-4-217-223

Просмотров: 272


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2223-9731 (Print)
ISSN 2713-2560 (Online)