Шастин В. И. Модифицирование поверхностей конструкционных материалов: оборудование и методика исследования трибологических параметров / В. И. Шастин, С. К. Каргапольцев, А. Г. Пермяков // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. ‑ 2018. ‑ Т. 60, № 4. ‑ С. 31–38. ‑ DOI: 10.26731/1813-9108.2018.4(60).31-38
10.26731/1813-9108.2018.4(60).31-38
Статья посвящена актуальным вопросам исследования трибологических показателей модифицированного поверхностного слоя деталей машин по большинству видов контактирования фрикционных элементов, применяемых в машиностроении. Представлены варианты лабораторного триботехнического оборудования для оценки влияния различных видов поверхностного модифицирования на механизм изнашивания. Приводятся конструктивные особенности, основные технические характеристики оборудования и методические рекомендации исследовательского характера для разнообразных видов изнашивания, таких как контактное трение скольжения, пара трения «кольцо – гильза цилиндра» и сопряжение «вал – подшипник скольжения». Конструкция оборудования предусматривает возможность проведения испытаний при различных уровнях нагрузки в зоне контакта и условиях смазки. Рассматриваются также варианты и возможность проведения ускоренных испытаний, в том числе при использовании фрагментов деталей реальных изделий машиностроения. Для расширения функциональных возможностей оборудования и методик исследования, а также получения достоверных данных при их обработке принят сравнительный метод анализа с учетом привнесенных отличий в результате модифицирования. Предложены и апробированы наиболее приемлемые методы и средства контроля основных трибологических показателей. На основе системного анализа полученных экспериментальных данных становится возможным наглядно и объективно интерпретировать взаимовлияние исследуемых технологических параметров модифицирования и основных характеристик изнашивания. Исследования влияния лазерных методов модифицирования на основные показатели износостойкости позволили получить широкий спектр объективных экспериментальных данных, подтвержденных впоследствии при эксплуатации реальных изделий. Благодаря принятой методологии исследования и использованию предлагаемого оборудования наряду с полученными практически значимыми результатами исследования установлено, что наибольшая износоустойчивость наблюдается в узлах трения при взаимном лазерном модифицировании сопрягаемых поверхностей.
1. ГОСТ 30480-97 «Обеспечение износостойкости изделий. Методы испытаний на износостойкость. Общие требования».
2. Суслов А.Г. Качество поверхностного слоя деталей машин. М. Машиностроение, 2000. 320 с.
3. М.М. Хрущов, М.А. Бабичев Абразивное изнашивание. М.: Наука, 1970. 251 с.
4. Тарасов В.В. Новые способы определения износостойкости покрытий // Трение и износ. 1993. Т. 14, № 6, с. 1087–1091.
5. Шастин В.И., Елисеев С.В. Концепция интегрированного многопрофильного использования лазерных технологий на промышленных предприятиях // Системы. Методы. Технологии. 2015. № 2 (26). С. 13-17.
6. Шастин В.И., Каргапольцев С.К. Концепция микроуровневого анализа физико-механических свойств модифицированных поверхностей // Системы. Методы. Технологии. 2015. № 2 (26). С. 13-17.
7. Шастин В.И. Пути повышения эффективности лазерного термоупрочнения железоуглеродистых сплавов // Вестник Алтайского ГАУ. 2015. № 11 (133). С. 117-121.
8. Шастин В.И., Каргапольцев С.К. Лазерное термоупрочнение пары трения ДВС «кольцо-гильза цилиндра» // Известия Транссиба. 2016. № 2 (26). С. 61-70.
9. Шастин В.И., Каргапольцев С.К. Лазерное модифицирование сопрягаемых поверхностей трения // Вестник СамГУПС. 2016. № 3 (33). С. 27-33.
10. Шастин В.И., Каргапольцев С.К. Лазерная модификация поверхностей трибологических сопряжений // Вестник машиностроения. 2017. № 6. С. 50-53.
11. Shastin V.I., Kargapоltsev S.K., Sitov I.S. Lazer termo-strengthening friction surface // Journal of Advanced Research in Technical Scienec. North Charleston, USA: SRC MS, CreateSpace. 2016. Issue 1. 96 p.
12. Shastin V.I., Kargapoltcev S.K., Gozbenko V.E., Livshits A.V. Filippenko N.G. Results of the Complex Studies of Microstructural, Physical and Mechanical Properties of Engineering Materials Using Inno-vative Methods // International Journal of Applied Engineering Research (2017) Т. 12. № 24, pp. 15269-15272.
13. Shastin V.I., Kargapоltsev S.K., Gozbenko V.E., Livshits .A.V., and Filippenko N.G. Lazer Alloying of Wear Surfaces with Metal Components // International Journal of Applied Engineering Research ISSN 0973-4562. Volume 12, No. 17 (2017). pp. 6499-6503.
14. Шастин В.И., Коновалов Н.П. Технологическое обеспечение процессов лазерного модифицирования поверхностей конструкционных сплавов: монография. – Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2016. 164 с.
15. Шастин В.И., Каргапольцев С.К. Об интеграции технологий лазерного модифицирования на предприятиях ОАО «РЖД» // Вестник Всероссийского научн. Исслед. и проектно-констр. института электровозостроения. 2016. № 3 (73). С. 53-60.