Формирование структуры и свойств композиционного материала углеграфит-сплав алюминия при безгазостатной пропитке тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Мирошкин Николай Юрьевич

• Мирошкин Николай Юрьевич
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Мирошкин Николай Юрьевич

Введение

ГЛАВА I Информационно-аналитический обзор состояния вопроса

1.1 Свойства углеграфитовых материалов

1.2 Сплавы для пропитки углеграфитов

1.3 Общая характеристика жидкофазных методов

1.3.1 Самопроизвольная пропитка

1.3.2 Инфильтрация под избыточным давлением

1.3.3 Пропитка под давлением инертного газа

1.4 Другие методы пропитки

1.4.1 Пропитка под действием силы Лоренца

1.4.2 Пропитка под воздействием центробежных сил

1.4.3 Ультразвуковая пропитка

1.4.4 Вакуумная пропитка

1.5 Безгазостатный метод пропитки

1.6 Методы повышения смачивания

Выводы к I главе

ГЛАВА II МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Исследуемые материалы

2.2 Методика нанесения электрохимических покрытий

2.3 Вибродегазация углеграфитового каркаса в расплаве

2.4 Безгазостатная пропитка углеграфитового каркаса алюминием

2.5 Определение давления в камере для пропитки методом компьютерного моделирования

2.6 Измерение плотности КМ

2.7 Исследование микроструктуры КМ

2.8 Определение элементного состава методом рентгенофлуоресцентного анализа

2.9 Рентгеноструктурный анализ

2.10 Методики определения предела прочности при сжатии и изгибе

2.11 Методика определения износостойкости

2.12 Методика определения удельного электрического сопротивления

Выводы к главе II

ГЛАВА III ВЛИЯНИЕ МЕТАЛЛИЗАЦИИ ОТКРЫТЫХ ПОР УГЛЕГРАФИТА И ТЕМПЕРАТУРЫ ПРОПИТКИ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА КМ

3.1 Разработка технологии нанесения электрохимических покрытий на поверхность открытых пор углеграфитового каркаса

3.2 Исследование влияния никелевого и медного покрытий, а также температуры пропитки на заполнение открытых пор углеграфита алюминиевым сплавом и плотность полученных КМ

3.3 Влияние ЭХП и температуры пропитки на структуру КМ углеграфит -алюминий

3.4 Влияние заполнения открытых пор на физико-механические характеристики КМ углеграфит - алюминий

3.4.1 Влияние заполнения открытых пор на прочность при сжатии и изгибе КМ углеграфит-алюминий

3.4.2 Влияние заполнения открытых пор на износостойкость КМ углеграфит-алюминий

3.4.3 Влияние заполнения открытых пор на удельное электрическое сопротивление КМ углеграфит-алюминий

Выводы к III главе

ГЛАВА IV РАЗРАБОТКА ОПЫТНОГО СПЛАВА ДЛЯ ПРОПИТКИ И ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ КМ

4.1 Разработка сплава для получения КМ углеграфит-сплав алюминия системы Al-Mg-Zn-Cu с повышенными физико-механическими свойствами

4.1 Практические рекомендации по получению изделий из композиционного материала углеграфит-сплав алюминия с повышенными физико-механическими свойствами

4.2 Апробация разработанной технологии в условиях действующего производства

Выводы к IV главе

Заключение

Список использованных источников

Приложения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Формирование структуры и свойств композиционного материала углеграфит-сплав алюминия при безгазостатной пропитке»

Введение

Ключевым фактором, влияющим на социально-экономическое развитие государства, являются инновации в научно-технической сфере, представляющие собой создание новых и совершенствование существующих технологических процессов, позволяющих получать конкурентоспособную продукцию из высококачественных композиционных материалов с заданным комплексом физико-механических свойств. При этом одним из актуальных направлений современного материаловедения является обеспечение надежности и долговечности деталей, работающих в условиях трения при воздействии высокотемпературных и агрессивных сред. Для изготовления таких деталей применяются различные антифрикционные материалы, в том числе углеграфиты, обладающие низким коэффициентом трения (0,02...0,05), самосмазываемостью, высокой химической стойкостью и возможностью работы в широком диапазоне температур (-100.2000 °С), однако основным недостатком данных материалов является пористость, образующаяся при изготовлении углеграфитовых заготовок во время их спекания, что значительно снижает физико-механические и эксплуатационные свойства. Решение этой проблемы заключается в армировании пористых углеграфитовых материалов различными металлами и сплавами путем жидкофазной пропитки или методами порошковой металлургии. Согласно многочисленным работам отечественных и зарубежных исследователей A.A. Антановича, В.И. Костикова, И.С. Гершмана, A.A. Заболоцкого, С.С. Затуловского, ВА. Кечина, A3. Логунова, Б.И. Семенова, Л.И. Тучинского, A.Q Фиалкова, И.Н. Фридляндера, T.A. Чернышовой, И.Е. Калашникова, ЮА. Кургановой, A.A. Baker, N. R. Calderon, N. Eustathopoulos, A. Kelly, J.M. Molina, A. Mortensen, D.A. Mortimer, P.K. Rohatgi, M.K. Surappa, R. Voytovych, Y. Wang и др., наиболее предпочтительным методом армирования пористых материалов является жидкофазная пропитка, так как данный метод позволяет получать изделия сложной формы без дополнительной механической обработки, оказывать меньшее силовое

воздействие на хрупкие компоненты, а в некоторых случаях использовать стандартное литейное оборудование. Полученный таким образом композиционный материал обладает рядом характеристик, значительно расширяющих рамки применения углеграфитов. В последние годы отмечается, что наиболее перспективным армирующим углеграфитовый каркас компонентом является алюминий и его сплавы, пропитка которыми позволяет получать композиционный материал с высокими механическими и эксплуатационными свойствами при его более низкой плотности по сравнению с существующими аналогами. Однако традиционные технологии получения изделий из данного материала обладают рядом недостатков, сдерживающих его широкое применение в различных отраслях промышленности ввиду высокой стоимости оснастки и конечной продукции. Поэтому разработка ресурсо- и энергосберегающей технологии получения высококачественного композиционного материала углеграфит-сплав алюминия является актуальной задачей современного материаловедения. Этого можно достичь путем безгазостатной пропитки углеграфитового каркаса алюминием и его сплавами в специализированной оснастке за счет разницы температурного расширения армирующего углеграфитовый каркас сплава и материала оснастки во время их совместного нагрева при температуре не более 1000 °С. Однако ввиду плохого смачивания углеграфитового каркаса алюминием и его сплавами, получение композиционного материала с высокой степенью заполнения открытых пор методом безгазостатной пропитки затруднительно и требует совершенствования данной технологии.

Цель работы: повышение физико-механических свойств композиционного материала углеграфит-сплав алюминия за счет создания условий, обеспечивающих заполнение открытых пор углеграфита алюминиевыми сплавами при безгазостатной пропитке. Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи:

1. Разработать технологическую схему предварительной подготовки углеграфита к безгазостатной пропитке расплавом алюминия путем нанесения металлических покрытий на поверхности открытых пор углеграфита.

2. Исследовать влияние металлизации открытых пор углеграфита и температуры пропитки на инфильтрацию углеграфита расплавом алюминия.

3. Исследовать влияние степени заполнения открытых пор углеграфита на структуру и физико-механические свойства полученных композиционных материалов.

4. На основе результатов проведенных исследований разработать практические рекомендации по получению изделий из композиционного материала углеграфит-сплав алюминия с повышенными физико-механическими свойствами.

5. Провести опытно-промышленное опробование разработанного технологического процесса получения композиционного материала углеграфит-сплав алюминия в условиях действующего производства.

Научная новизна диссертационной работы заключается в выявлении закономерностей формирования структуры и свойств композиционного материала углеграфит-сплав алюминия, полученного безгазостатной пропиткой с предварительным электрохимическим нанесением медного и никелевого покрытий на поверхность открытых пор углеграфита:

• установлено, что модификация поверхности открытых пор углеграфита путем предварительного нанесения медного покрытия электрохимическим способом перед пропиткой обеспечивает повышение степени их заполнения расплавом алюминиевого сплава АК12 с 9 % до 79 % за счет снижения краевого угла смачивания между модифицированной поверхностью углеграфитового каркаса и расплавом алюминия с 150° до 20°. Это приводит к увеличению предела прочности композиционного материала при сжатии и изгибе в 2 раза и 1,6 раза соответственно;

• экспериментально установлено, что параметром, инициирующим формирование электрохимического покрытия на поверхности открытых пор углеграфита является импульс тока с 20% до 100%, величина которого зависит от площади и толщины обрабатываемой заготовки, что способствует интенсификации проникновения положительно заряженных ионов меди вглубь отрицательно

заряженного углеграфитового каркаса за счет повышения плотности тока, протекающего по его сечению;

• показано, что пропитка углеграфитового каркаса расплавом алюминия происходит при переходе алюминия из твердого в жидкое состояние за счет увеличения его объема (6%), что создает избыточное давление в камере для пропитки (с 1 до 2,5 МПа) из-за разницы коэффициентов теплового расширения алюминиевого сплава и материала оснастки и во время их совместного нагрева (с 700 °С до 1000 °С).

Практическая значимость

1. На основании проведенных исследований разработана технологическая схема получения изделий из композиционного материала углеграфит-сплав алюминия с повышенными физико-механическими свойствами методом безгазостатной пропитки, включающая: ультразвуковую очистку углеграфитовой заготовки для удаления механических загрязнений из открытых пор углеграфита; вакуумную дегазацию углеграфитовой заготовки в растворе электролита для обеспечения возможности нанесения металлического покрытия на поверхности пор углеграфита; нанесение металлического покрытия на поверхность открытых пор углеграфитовой заготовки с целью улучшения их смачиваемости алюминиевым расплавом; вакуумную дегазацию углеграфитовой заготовки в тигле, наполненном алюминиевым расплавом до момента его затвердевания для предотвращения насыщения открытых пор углеграфита воздухом перед пропиткой; безгазостатную пропитку углеграфитовой заготовки алюминиевым расплавом.

2. Усовершенствована конструкция оснастки для пропитки изделий из углеграфита алюминиевыми сплавами за счет применения конических и клиновых соединений камеры для пропитки с крышкой устройства. Применение предварительной подготовки углеграфитовых изделий к пропитке необходимо для улучшения смачивания поверхности углеграфитового каркаса расплавом алюминия и, соответственно, снижения давления необходимого для осуществления пропитки.

3. Предложен и опробован состав алюминиевого сплава системы Al -Mg-Zn-Cu (заявка № RU 2788292; решение о выдаче патента от 17.01.2023) для пропитки углеграфитовых заготовок с предварительной подготовкой поверхности открытых пор, приводящий к увеличению степени заполнения открытых пор углеграфита более 93%, повышению предела прочности при сжатии до 179 МПа, предела прочности при изгибе до 73 МПа, и снижению удельного электрического сопротивления до 7,58 мкОм^м.

5. На уровне изобретений разработаны алюминиевый сплав для пропитки и способы получения композиционных материалов углеграфит-алюминий безгазостатным способом (патенты РФ №2788292, №2725529, №2725518, №2688525, №2725522, №2751860, №2688560).

6. Проведено промышленное опробование разработанных КМ в качестве материала торцевых уплотнителей насосного оборудования и лопастей роторного пневмодвигателя пневмоинструмента в условиях действующего производства Волгоградского литейно-механического завода - филиал ОАО «ЭЛТЕЗА», г. Волгоград. Ожидаемый суммарный экономический эффект от внедрения разработки составил 263 760 рублей в год.

Достоверность полученных результатов обеспечена применением современных методик исследования с использованием специализированного оборудования, в том числе: сканирующая электронная микроскопия на приборе «Versa 3D», включающих сканирующую электронную микроскопию (Versa-3D DualBeam) с энергодисперсионным анализом (спектроскоп EDAX Apollo X), определение механических свойств на универсальной испытательной машине «BISSITWUT-01-0025 HF» и др. методик, регламентированных ГОСТ. Обработка полученных результатов осуществлялась с помощью специализированного программного обеспечения и средств компьютерной обработки экспериментальных данных.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы были представлены на XXIV, XXV, XXVI региональных конференциях молодых учёных Волгоградской области, г. Волгоград в 2019, 2020, 2021 г.г.; на X

международной научно-практической конференции «Прогрессивные литейные технологии», «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Москва, 2020 г.; на XXXII международной инновационно-ориентированной конференции молодых учёных и студентов. 2020, ИМАШ РАН, г. Москва, 2019-2020 г., 2020 г.; на IV Всероссийской научно-технической конференции молодых ученых «Прогрессивные материалы и технологии изготовления заготовок» г. Рыбинск, 2021 г.; на XIV Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов «Будущее машиностроения России» г. в МГТУ им. Н.Э. Баумана 2021г. Диссертационная работа выполнена в рамках научного гранта РФФИ «Аспиранты», № 20-33-90234 (2020-2022 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 27 печатных работ в том числе 2 статьи в зарубежных журналах, входящих в базу данных Scopus, 11 статей в российских периодических рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК при Минобрнауки РФ. По результатам работы получено 7 патентов на способ получения композиционного материала.

Основные положения диссертационного исследования опубликованы в работах:

Статьи в периодических рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК при Минобрнауки РФ:

Разработка способа безавтоклавной пропитки пористого углеграфитового материала литейными алюминиевыми сплавами / В. А. Гулевский, Л. В. Виноградов, В. И. Антипов [и др.] // Перспективные материалы. - 2018. - № 10. -С. 73-79.

Применение гальванических технологий для получения композитов углеграфит-сплав алюминия / В. А. Гулевский, Н. Ю. Мирошкин, С. А. Штреммель, Н. А. Кидалов // Известия ВолгГТУ. - 2019. - № 7(230). - С. 50-53.

Подробнее о пропитке углеграфита алюминием / В. А. Гулевский, Н. Ю. Мирошкин, С. Н. Цурихин, О. Ю. Гундров // Известия ВолгГТУ. - 2020. - № 7(242). - С. 77-82.

Особенности пропитки углеграфита алюминиевым сплавом / В. А. Гулевский, Н. Ю. Мирошкин, С. Н. Цурихин, Н. А. Кидалов // Известия ВолгГТУ.

- 2020. - № 7(242). - С. 61-65.

Особенности разработки композита углеграфит-сплав алюминия / В. А. Гулевский, С. Н. Цурихин, Н. Ю. Мирошкин [и др.] // Известия ВолгГТУ. - 2020. -№ 4(239). - С. 79-84.

Особенности разработки композита углеграфит-сплав алюминия / В. А. Гулевский, С. Н. Цурихин, Н. Ю. Мирошкин [и др.] // Известия ВолгГТУ. - 2020. -№ 4(239). - С. 79-84.

Повышение инфильтрационной способности алюминиевого сплава для пропитки безавтоклавным способом / В. А. Гулевский, Н. Ю. Мирошкин, С. Н. Цурихин, Н. А. Кидалов // Известия ВолгГТУ. - 2021. - № 6(253). - С. 78-83.

Взаимодействие элементов в системе углеграфит-расплав Al-Mg-Zn-Cu при совместном действии температуры и давления / Н. Ю. Мирошкин, В. А. Гулевский, С. Н. Цурихин [и др.] // Заготовительные производства в машиностроении. - 2021.

- Т. 19. - № 11. - С. 514-518.

Влияние состава алюминиевого сплава на свойства углеграфитового композиционного материала / Н. Ю. Мирошкин, В. А. Гулевский, С. Н. Цурихин, Н. А. Кидалов // Известия ВолгГТУ. - 2022. - № 7(266). - С. 83-90.

Влияние металлических покрытий на инфильтрацию сплава АК12 в пористый углеграфитовый каркас в условиях безавтоклавной пропитки / Н.Ю. Мирошкин, В.А. Гулевский, С.Н. Цурихин, Н.А. Кидалов // Заготовительные производства в машиностроении. - 2022. - Т. 20, № 7. - C. 321-327.

Повышение эффективности и качества пропитки алюминиевым расплавом пористого углеграфитового материала посредством гальванической модификации его поверхности / В. А. Гулевский, Л. В. Виноградов, В. И. Антипов [и др.] // Металлы. - 2023. - № 1. - С. 23-29. (БД RSCI) - DOI 10.31857/S0869573323010044.

Повышение эффективности и качества пропитки алюминиевым расплавом пористого углеграфитового материала посредством гальванической модификации

его поверхности / В. А. Гулевский, Л. В. Виноградов, В. И. Антипов [и др.] // Металлы. - 2023. - № 1. - С. 23-29. - DOI 10.31857/S0869573323010044.

Статьи индексируемые наукометрическими базами Web of Science и Scopus:

Effect of Alloying Elements on the Wetting of Graphitized Carbon with Copper Alloys / В.А. Гулевский, В.И. Антипов, Л.В. Виноградов, Н.Ю. Мирошкин, А.Г. Колмаков, Ю.Э. Мухина, Е.Е. Баранов // Russian Metallurgy (Metally). - 2019. - Vol. 2019, No. 1. - C. P. 72-76. - DOI 10.1134/S0036029519010051

Use of Electroplating for Increasing the Efficiency and Quality of Impregnation of a Porous Graphitized Carbon Material with Copper Alloys / V. A. Gulevskii, N. Y. Miroshkin, V. V. Gulevskii [et al.] // Russian Metallurgy (Metally). - 2020. - Vol. 2020, No. 7. - P. 746-751. - DOI 10.1134/S0036029520070071.

Остальные публикации:

Мирошкин, Н. Ю. Нюансы безгазостатной пропитки углеграфита алюминием / Н. Ю. Мирошкин, В. А. Гулевский, Н. А. Кидалов // Прогрессивные литейные технологии : Труды X Международной научно-технической конференции, Москва, 09-13 ноября 2020 года. - Москва: Издательство "Маска", 2020. - С. 338-343.

Гулевский, В. А. О пропитке углеграфита алюминиевым сплавом / В. А. Гулевский, Н. Ю. Мирошкин, Н. А. Кидалов // Прогрессивные литейные технологии : Труды X Международной научно-технической конференции, Москва, 09-13 ноября 2020 года. - Москва: Издательство "Маска", 2020. - С. 298-303.

Мирошкин, Н. Ю. Получение композиционных материалов пропиткой углеграфита сплавом алюминия / Н. Ю. Мирошкин // XXIV Региональная конференция молодых учёных и исследователей Волгоградской области : Сборник материалов конференции, Волгоград, 03-06 декабря 2019 года. - Волгоград: Волгоградский государственный технический университет, 2020. - С. 164-165.

Мирошкин, Н. Ю. Сплав алюминия для пропитки углеграфита безавтоклавным способом / Н. Ю. Мирошкин // XXV Региональная конференция молодых ученых и исследователей Волгоградской области : Сборник материалов конференции, Волгоград, 24-27 ноября 2020 года. - Волгоград: Волгоградский государственный технический университет, 2021. - С. 108-110.

Мирошкин, Н. Ю. Повышение инфильтрации углеграфита матричным сплавом алюминия безавтоклавным способом / Н. Ю. Мирошкин // XXVI Региональная конференция молодых ученых и исследователей Волгоградской области : сборник материалов конференции, Волгоград, 16-28 ноября 2021 года. -Волгоград: Волгоградский государственный технический университет, 2022. - С. 87-89.

Влияние температуры пропитки на свойства углеграфитового композиционного материала / Н.Ю. Мирошкин, В.А. Гулевский, С.Н. Цурихин, Н.А. Кидалов, Д.А. Филатов // Прогрессивные материалы и технологии изготовления заготовок : материалы IV Всерос. науч. -техн. конф. молодых ученых (г. Рыбинск, 30 сентября 2022 г.) / ФГБОУ ВО «РГАТУ имени П. А. Соловьева». -Рыбинск, 2022. - C. 21-23.

Мирошкин, Н.Ю. Carbon-graphite preparation for impregnation with aluminum alloy / Н.Ю. Мирошкин, В.А. Гулевский, Н.А. Кидалов // IOPConferenceSeries: MaterialsScienceandEngineering. Vol. 1129 : International Conference of Young Scientists and Students «Topical Problems of Mechanical Engineering» (ToPME-2020) (Moscow, Russia, 2-4 December, 2020) / Blagonravov Mechanical Engineering Research Institute of the Russian Academy of Sciences (IMASH RAS). - [IOP Publishing Ltd], 2021. - 5 p. - DOI: 10.1088/1757-899X/1129/1/012008.

Патенты РФ на изобретения:

Пат. 2788292 Российская Федерация, МПК B22F 3/26, C22C 1/10 Способ получения углеграфитового композиционного материала пропиткой сплавом на основе алюминия / В.А. Гулевский, Н.Ю. Мирошкин, С.Н. Цурихин, Н.А. Кидалов; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2023.

Пат. 2725529 Российская Федерация, МПК B22F3/26 [и др.] Способ изготовления композиционных материалов / В.А. Гулевский, Н.Ю. Мирошкин, В.И. Антипов, А.Г. Колмаков, Л.В. Виноградов, В.В. Гулевский; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2020.

Пат. 2688484 Российская Федерация, МПК B22F3/26, С22С1/08, B60L5/00 Способ повышения проницаемости пор углеграфитовой заготовки / В.А. Гулевский, Н.Ю. Мирошкин, Т.Ф. Самеди, В.В. Мудров; ВолгГТУ. - 2019.

Пат. 2688525 Российская Федерация, МПК С22С47/08, B22F3/26 Способ повышения проницаемости пор углеграфитовой заготовки / В.А. Гулевский, Н.Ю. Мирошкин; ВолгГТУ. - 2019.

Пат. 2725522 Российская Федерация, МПК С22С47/08, С22С47/12 Способ получения углеграфитового композиционного материала / В.А. Гулевский, Н.Ю. Мирошкин, В.И. Антипов, А.Г. Колмаков, Л.В. Виноградов; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2020.

Пат. 2751860 Российская Федерация, МПК B22F 3/26 Способ получения углеграфитового композиционного материала / В.А. Гулевский, Н.Ю. Мирошкин, Н.А. Кидалов, А.Г. Колмаков, Л.В. Виноградов, В.И. Антипов, В.В. Гулевский; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2021.

Пат. 2688560 Российская Федерация, МПК С22С47/08, B22F3/26 Способ повышения проницаемости пор углеграфитовой заготовки / В.А. Гулевский, Н.Ю. Мирошкин, С.В. Барабанов, В.А. Афанасьев; ВолгГТУ. - 2019.

Структура и объем диссертации:

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и приложений. Содержит 152 страницы машинописного текста, 59 рисунков, 18 таблиц, 194 библиографических источников. В приложениях представлены копия акта о промышленном опробовании разработки в условиях действующего производства и патенты на изобретения.

Во введении раскрыта актуальность работы, сформулированы проблема, подлежащая решению, цель и задачи диссертационного исследования, представлены научная новизна, практическая значимость, степень достоверности и апробация результатов, приведены структура и объем диссертации.

В первой главе представлен информационно-аналитический обзор состояния вопроса, на основании которого поставлены цель и задачи диссертационного

исследования. Показана основная область применения углеграфитов, выявлены преимущества и недостатки данных материалов по сравнению с аналогами. Проанализированы способы повышения свойств углеграфитов, работающих в условиях трения при воздействии высокотемпературных и агрессивных сред. В результате анализа выявлено, что армирование углеграфитов различными металлами и сплавами, в зависимости от их назначения, позволяет получать композиционный материал (КМ) с заданными свойствами. При этом особый интерес представляет жидкофазный метод пропитки углеграфитового каркаса армирующими сплавами без применения дорогостоящего газостатного оборудования (пропитка в автоклаве и компрессионное литье). Используемые в настоящее время для безгазостатной пропитки углеродных материалов тяжелые сплавы свинца, олова, меди, сурьмы и др. не во всем удовлетворяют требованиям, предъявляемым к современным композиционным материалам. Наиболее перспективным армирующим углеграфитовый каркас материалом для получения деталей из антифрикционных композиционных материалов, обладающих высокими физико-механическими свойствами в сочетании с низкой плотностью, является алюминий и его сплавы. Такой композиционный материал найдет успешное применение в различных триботехнических узлах в качестве упорных подшипников, уплотнителей и вкладышей в оборудовании для пищевого и нефтехимического комплекса, где условия работы сопряжены с отсутствием смазки и прямым контактом с химически активными жидкостями и газами. Однако безгазостатный метод пропитки возможен только в условии смачивания углеграфита армирующим расплавом, что является главным сдерживающим фактором при получении изделий из композиционного материала углеграфит-сплав алюминия. Для решения данной проблемы необходима предварительная подготовка углеграфитового каркаса к пропитке путем нанесения смачиваемых алюминиевым расплавом металлических покрытий на поверхность открытых пор углеграфита.

Во второй главе представлены материалы и методики исследования, используемые в диссертационной работе для достижения поставленной цели, а

также технологическая схема предварительной подготовки углеграфита к безгазостатной пропитке сплавом алюминия путем нанесения металлических покрытий на поверхности открытых пор углеграфита и усовершенствованная конструкция оснастки для пропитки с повышенным ресурсом работы за счет изменения резьбового соединения камеры для пропитки с крышкой устройства на коническую посадку.

Третья глава посвящена исследованию влияния металлизации открытых пор углеграфита и температуры пропитки на инфильтрацию углеграфита расплавом алюминия и изучению влияния степени заполнения открытых пор на физико -механические свойства полученных композиционных материалов.

Четвертая глава посвящена практическому применению результатов диссертационного исследования. На основе выявленных закономерностей формирования структуры и свойств композиционного материала углеграфит-сплав алюминия в зависимости от температуры пропитки и металла электрохимического покрытия разработаны практические рекомендации по получению изделий из углеграфита, инфильтрированного алюминиевым расплавом, с повышенными физико-механическими свойствами.

В заключении приведены выводы, отражающие основные результаты работы.

В приложениях к диссертационной работе приведены патенты и акты о промышленном опробовании разработки в условиях действующего производства

г. Волгограда.

Работа выполнена на кафедре «Машины и технология литейного производства» Волгоградского государственного технического университета.

Автор выражает глубокую признательность научному руководителю

д.т.н., профессору Н. А. Кидалову за помощь при выполнении работы, искреннюю благодарность доценту, к.т.н. В. А. Гулевскому, сформулировавшему направление научно-технических разработок и оказавшему помощь при анализе и обсуждении результатов, полученных в ходе выполнения диссертационной работы, а также всем сотрудникам кафедры «Машины и технология литейного производства»

Волгоградского государственного технического университета за помощь при выполнении экспериментов.

ГЛАВА I Информационно-аналитический обзор состояния вопроса

1.1 Свойства углеграфитовых материалов

Развитие современной промышленности напрямую связано с разработкой и созданием новых материалов, отвечающих заданным требованиям. Особый интерес представляет разработка новых композиционных материалов (КМ), использование которых за счет повышения физико-механических характеристик позволит обеспечить работоспособность и долговечность узлов трения машин и механизмов. Работа современных машин часто связана с экстремальными температурами и скоростями в агрессивных средах, для чего требуется использование материалов, способных противостоять окислению, а также способных работать без смазки. Для этих целей в качестве антифрикционных материалов применяются самосмазывающиеся материалы на основе углерода. Углеродные материалы, а особенно углеграфитовые антифрикционные материалы, основными представителями которых являются АГ-1500, АГ-600, А0-1500, АО-600, получили широкое и разностороннее распространение в узлах трения машин, где традиционные антифрикционные материалы, требующие применения смазки, неработоспособны из-за низких или высоких температур, агрессивности рабочей среды, или в условиях, где использование смазки неприменимо по причине загрязнения смазкой технологических, химических или пищевых продуктов. Углеграфитовые материалы обладают рядом специфических и ценных свойств: низким коэффициентом трения, отличной прирабатываемостью, высокой химической стойкостью, теплопроводностью близкой, к металлам и способностью к самосмазыванию в процессе трения.

Самосмазывание углеродных материалов объясняется особенностью строения кристаллической решетки графита, которая состоит из атомов углерода, расположенных в слоях в виде шестиугольных колец. Наименьшее расстояние

между атомами углерода равно стороне шестиугольника и составляет 0,142 нм. В пределах каждого слоя атомы углерода связаны о-связями. Связи между слоями образуются при помощи четвертых валентных электронов. Энергия связи атомов в слое составляет 167,6 кДж/моль при 1391 К (1118 °С). Энергия связи между слоями равняется 16,75 Дж/моль при 288 К (15 °С). Связь между слоями значительно слабее связей между атомами в слое, что обеспечивает подвижность слоев графита относительно друг друга. Также, слоистая структура приводит к явлению анизотропии свойств, т.е. различию свойств графита в перпендикулярном и продольном направлениях, наиболее ярко это выраженно в прочности [1-5].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Мирошкин Николай Юрьевич, 2023 год

Список использованных источников

1. Химическая энциклопедия: В 5 т.: т. 1: А-Дарзана / Редкол.: Кнунянц И. Л. (гл. ред.) и др. - М.: Сов. энцикл., 1988. - 623 с.

2. Уббелоде, А. Р. Графит и его кристаллические соединения / А.Р. Уббелоде, Ф.А. Льюис. - М : Мир, 1965. - 256 с.

3. Фиалков, A. C. Углерод. Межслоевые соединения и композиты на его основе / А.С. Фиалков. - М. : Аспект Пресс, 1997. - 718 с.

4. Касаточкин, В. И. Структурная химия углерода и углей. Под. ред. В. И. Касаточкина / В. И. Касаточкин. - М.: «Наука», 1969. - 303 с.

5. Book Physics and Chemistry of Materials with Low-Dimensional Structures. 1999. V. 21. - 254 р.

6. Фиалков, А. С. Углеграфитовые материалы / А. С. Фиалков. - М. : Энергия, 1979. - 320 с.

7. Селезнев, А. Н. Углеродистое сырье для углеродной промышленности / А. Н. Селезнев. - М. : Профиздат, 2000. - 256 с

8. Островский, В. С. Основы материаловедения искусственных графитов / В. С. Островский. - М. : Металлургиздат, 2011. - 112 с.

9. Островский, В.С. Искусственный графит / В. С. Островский, Ю. С. Виргильев, B. И. Костиков [и др.]. - М. : Металлургия, 1986. - 270 с.

10. Рогайлин, М. И. Справочник по углеграфитовым материалам / М. И. Рогайлин, Е. Ф. Чалых. - М. : Химия, 1974. - 208 с.

11. Краснов, А. Ф. Нефтяной кокс / А. Ф. Краснов. - М. : Гостоптехиздат, 1963. - 156 с.

12. Фиалков, А. С. Процессы и агрегаты производства порошковых углеграфитовых материалов / А. С. Фиалков. - М. : Аспект пресс, 2008. - 681 с.

13. Свойства конструкционных материалов на основе углерода : Справочник / Под ред. канд. техн. наук В. П. Соседова. - М. : Металлургия, 1975. - 335 с.

14. Фиалков, А. С. Формирование структуры и свойств углеграфитовых материалов / А. С. Фиалков. - М.: Металлургия, 1965. - 228 с.

15. Материалы фирмы ГрафитЭл [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://www.graphitel.ru (дата обращения 21.02.2021).

16. Волков, В. Н. Применение композиционных материалов в подшипниках скольжения / В. Н. Волков, В. С. Иванова, И. М. Копьев // В кн.: Тез.докл. IV Всесоюзн. конф. по КМ. - М., 1978. - с. 173-174.

17. Торцовые уплотнения аппаратов химических производств / Г. В. Антипин, М. Л. Банников, А. Д. Домашнев и др. М. : Машиностроение, 1984. - 112 с.

18. Стефанюк, С. Л. Металлургия магния и других легких металлов / С. Л. Стефанюк. - Москва: Металлургия, 1985. - 200 с.

19. Kim, E. S. Experimental Study on the Oxidation of Nuclear Graphite and Development of an Oxidation Model / H. C. NO, E. S. Kim. // Journal of Nuclear Materials. 2006. - N. 1-2 (349). - P. 182-194.

20. Badenhorst, H. Modelling of Natural Graphite Oxidation Using Thermal Analysis Techniques / H. Badenhorst, B. Rand, W. Focke // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. - 2010. - N. 1(99). - P. 211-228.

21. Реология графитопластовых композиционных материалов / М. Н. Самодурова, Л. А. Барков, Ю. С. Латфулина, В. П. Созыкин // Вестник ЮУрГУ. Серия: Металлургия. - 2016. - Т. 16, № 1. - С. 142-148.

22. Материалы фирмы Донкарб Графит [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://www.graphitel.ru (дата обращения 12.03.2021).

23. Ремонт паровых турбин: учебное пособие / В.Н. Родин [и др.]. Под общ. ред. Ю. М. Бродова, В. Н. Родина. - Екатеринбург : Изд-во ГОУ УГТУ-УПИ, 2002. - 203 с.

24. Паровай, Е. Ф. Актуальные проблемы надежности узлов трения газотурбинных двигателей / Е. Ф. Паровай, И. Д. Ибатуллин // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. - 2015. - Т.14, № 3-2. - С. 375383.

25. Альшиц, И. Я. Опоры скольжения / И. Я. Альшиц, Н. Ф. Вержбицкий, Э. Ф. Зоммер. - М. : Машгиз, 1958. - 195 с.

26. Языков, А. Е. Подшипники и маслосистемы: учебное пособие / А. Е. Языков, В. Н. Казанский, Р. Ш. Бускунов. - Челябинск. : Цицеро, 2010. - 202 с.

27. Потехин, Б. А. Свойства баббита Б83 / Б. А. Потехин, А. Н. Глущенко, В. В. Илюшин // Технология металлов. - 2006. - №3. - С. 17-23.

28. Хрущев, М. М. Исследование изменений в строении рабочей поверхности баббита в процессе трения и изнашивания / М. М. Хрущов, А. Д. Курицына // Трение и износ в машинах. М. - Л. : АН СССР. 1950. - Т5. - С.76-82.

29. Barykin, N. P. Wear and failure of babbit bushes in steam turbine sliding bearings / N. P. Barykin, F. A. Sadykov, I. R. Aslanyan // Materials engineering and performance. - 2000. - N 2. - P. 127-131.

30. Барыкин, Н. П. Поверхностная обработка вкладыша подшипника скольжения / Н. П. Барыкин, Ф. А. Садыков, И. Р. Асланян // Трение и износ. - 2000. - №6. - С. 634-639.

31. Барыкин, Н. П. Влияние структуры баббита Б83 на интенсивность износа трибосопряжений / Н. П. Барыкин, Р. Ф. Фазлыахметов, А. Х. Валеева // Металловедения и термическая обработка. - 2006. - №2. - С.44-46.

32. Pat. 4316834 U.S. IPC C08K3/00, F16C33/04 Wear resistant sliding element having low coefficient of friction / Ueda H. Shimazaki M. Kuwazuru Y. Taiho kogyo co ltd. -1981.

33. Купцов, Ю. Е. Беседы о токосъеме, его надежности, экономичности и о путях совершенствования / Ю. Е. Купцов. - М. : Модерн-А, 2001. - 256 с.

34. Берент, В. Я. Перспективы улучшения работы сильноточного скользящего контакта «контактный провод - токосъемный элемент полоза токоприемника» / В. Я. Берент // Железные дороги мира. - 2002. - № 10. - С. 46-51.

35. Гершман, И. С. Токосъемные углеродно-медные материалы / И. С. Гершман // Вестник ВНИИЖТ. - 2002. - № 5. - С. 16-20.

36. Смачиваемость и поверхностные свойства расплавов и твердых тел [Текст] : [Сборник статей] / [Ред. коллегия: акад. В. Н. Еременко и д-р техн. наук

Ю. В. Найдич (отв. редакторы) и др.] ; АН УССР. Ин-т проблем материаловедения.

- Киев : Наук. думка, 1972. - 346 с.

37. Материалы фирмы Morgan AM&T [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://www.morganamt.com (дата обращения 06.04.2021).

38. Материалы фирмы Carbone Lorraine [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://www.elec.carbonelorraine.com (дата обращения 06.04.2021).

39. Материалы фирмы Schunk Kohlenstofftechnik GmbH [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://www.schunk-group.com (дата обращения 07.04.2021).

40. Материалы фирмы Toyo Tanso Co., Ltd. [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://www.toyotanso.co.jp (дата обращения 25.04.2021).

41. Гершман, И. С. Токосъемные углеродные материалы нового поколения / И. С. Гершман // Вестник ВНИИЖТ. - 2003. - № 6. - С. 21-27.

42. Трофимов, А. Н. Контактные вставки токоприемников троллейбусов / А. Н. Трофимов. - М.: Высшая школа, 1966. - 196 с.

43. Гершман, И. С. Исследование свойств и характеристик графито -медных материалов с модифицированным графитом / И. С. Гершман, Е. И. Гершман, П. Г. Тюрнин // Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. - 2013. - № 3. - С. 43-48.

44. Evans, A. Metal Matrix Composites in Industry: An Introduction and a Survey / A. Evans, C. SanMarchi, A. Mortensen. - New York : Springer, 2003 - 423 p.

45. Ali, M. M. Composites materials for sustainable space industry: A review of recent developments / M. M. Ali, N. Nived // World Review of Science, Technology and Sustainable Development. - 2021. - N 2-3(17). - P. 172-196.

46. Миронов, А. Е. Разработка новых марок литейных алюминиевых антифрикционных сплавов для замены бронз в узлах трения / А. Е. Миронов, Е. Г. Котова // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2011.

- Т. 13, № 4. - С. 1136-1140.

47. Буше, Н. А. Новые алюминиевые сплавы взамен традиционных материалов / Н. А. Буше, А. Е. Миронов, Т. Ф. Маркова // Приводная Техника. -2003. - № 5. - С. 57-62.

48. Белов, Н. А. Алюминиевые сплавы антифрикционного назначения: монография / Н. А. Белов [и др.]; под ред. А. Е. Миронова, Н. А. Белова, О. О. Столяровой. - М. : Изд. Дом МИСиС, 2016. - 222 с.

49. Патент № 2702530 С1 Российская Федерация, МПК С22С 21/16, С22С 21/18. Антифрикционный алюминиевый литейный сплав для монометаллических подшипников скольжения : № 2018141938 : заявл. 28.11.2018 : опубл. 08.10.2019 / И. С. Гершман, А. Е. Миронов, П. Н. В. Солис [и др.] ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН").

50. Патент № 2702531 С1 Российская Федерация, МПК С22С 21/16, С22С 21/18. Антифрикционный алюминиевый литейный сплав для монометаллических подшипников скольжения : № 2018141927 : заявл. 28.11.2018 : опубл. 08.10.2019 / И. С. Гершман, А. Е. Миронов, П. Н. В. Солис [и др.] ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН").

51. Патент № 2577876 С1 Российская Федерация, МПК С22С 21/00, С22С 1/02. Антифрикционный сплав на основе алюминия и способ его изготовления : № 2014152193/02 : заявл. 23.12.2014 : опубл. 20.03.2016 / А. Е. Миронов, И. С. Гершман, А. В. Овечкин [и др.] ; заявитель Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта".

52. Новые антифрикционные алюминиевые сплавы с повышенной способностью к адаптации при трении для монометаллических подшипников скольжения взамен бронз / С. Н. Григорьев, А. Е. Миронов, П. А. Подрабинник [и др.]. - Москва : Московский государственный технологический университет "СТАНКИН", 2021. - 136 с.

53. Goto, H. Effects of Environment on Friction and Wear of Al-Si Alloy Impregnated Graphite Composite / H. Goto, K. Uchijo // Tribology Transactions. - 2005.

- N 4(48). - P. 548-557.

54. Measurement of contact angle and work of adhesion at high temperature / N. Eustathopoulos, N. Sobczak, A. Passerone, K. Nogi // Journal of Materials Science. -2005, - N 40. - P. 2271-2280.

55. Aluminium carbide formation in interpenetrating graphite/aluminium composites / T. Etter, P. Schulz, M. Weber, J. Metz, M. Wimmler, J. F. Loffler, P. J. Uggowitzer // Materials Science and Engineering A. - 2007. - N 1-2(448), P. 1-6. - DOI: 10.1016/j.msea.2006.11.088.

56. Li, S. -H. Effects of carbon fiber/Al interface on mechanical properties of carbon-fiber-reinforced aluminum-matrix composites / S. -H. Li, C. -G. Chao // Metallurgical and Materials Transactions A: Physical Metallurgy and Materials Science.

- 2004. - N 7(35 A), P. 2153-2160. - DOI: 10.1007/s11661-004-0163-z.

57. On the role of brittle interfacial phases on the mechanical properties of carbon fibre reinforced Al-based matrix composites / M. H. Vidal-Setif, M. Lancin, C. Marhic, R. Valle, J. -L. Raviart, J. -C. Daux, M. Rabinovitch // Materials Science and Engineering A. - 1999. - N 2(272). - P. 321-333. - DOI: 10.1016/S0921-5093(99)00487-6.

58. Костиков, В. И. Взаимодействие металлических расплавов с углеродными материалами / В. И. Костиков, А. Н. Варенков. - М. : Металлургия, 1981. - 184 с.

59. Кокушкин, Б. Н. О заполнении разноразмерных пор графита при жидкофазной пропитке / Б. Н. Кокушкин, В. И. Костиков, Г. Н. Кравецкий [и др.] // Цветные металлы. - 1989. - № 2. - С. 73-75.

60. Тучинский Л.И. Композиционные материалы, получаемые методом пропитки. - М. : Металлургия, 1986 - 208 с.

61. Ahmed, S. Squeeze casting and property evaluation of alumina fibre reinforced aluminium-silicon alloy matrix composite / S. Ahmed, V. Gopinathan, P. Ramakrishnan // DTIC ADA204642: Cast Reinforced Metal Composites: Proceedings of the International Symposium on Advances in Cast Reinforced Metal Composites Held in Conjunction with the 1988 World Materials Congress (Metals Park, OH, Chicago,

Illinois, USA, 24-30 September 1988) / ed. by S. G. Fishman and A. K. Dhingra. - [ASM International], 1988. - pp. 149-153.

62. Pat. U.S. B22D19/08, F16C33/28 Graphite-metal matrix bearings and methods of manufacturing / F. Amateau, K. R. Karasek; INT HARVESTER CO [US]. - 1985.

63. Cappleman, G. R. The interface region in squeeze-infiltrated composites containing 5-alumina fibre in an aluminium matrix / G. R. Cappleman, J. F. Watts, T. W. Clyne // Journal of Materials Science. - 1985. - N 10. - P. 2159-2168.

64. Clyne, T. W. The squeeze Infiltration process for Fabrication of MM / T. W. Clyne, J. F. Mason // Metall Trans. - 1987. - N 18A. - P. 1519-1530.

65. Cook, C. R. System optimization for squeeze cast composites / C. R. Cook, D. I. Yun, W. H. Hunt // DTIC ADA204642: Cast Reinforced Metal Composites: Proceedings of the International Symposium on Advances in Cast Reinforced Metal Composites Held in Conjunction with the 1988 World Materials Congress (Metals Park, OH, Chicago, Illinois, USA, 24-30 September 1988) / ed. by S. G. Fishman and A. K. Dhingra. - [ASM International], 1988. - pp. 195-204.

66. Das, A. A. Solidification under pressure: aluminium and zinc alloys containing discontinuous sic fibre / A. A. Das, A. J. Clegg, B. Zantout, M. M. Yakoub // DTIC ADA204642: Cast Reinforced Metal Composites: Proceedings of the International Symposium on Advances in Cast Reinforced Metal Composites Held in Conjunction with the 1988 World Materials Congress (Metals Park, OH, Chicago, Illinois, USA, 24-30 September 1988) / ed. by S. G. Fishman and A. K. Dhingra. - [ASM International], 1988. - pp. 139-147.

67. Ceramic Fiber Reinforced Piston for High Performance Diesel Engines / T. Donomoto, N. Miura, K. Funatani, N. Miyake // SAE Technical Paper Series. - 1983. -N. 830252. - DOI: https://doi.org/10.4271/830252.

68. Fukunaga, H. Fabrication of Fiber Reinforced Metal by Squeeze Casting (Pressurized Infiltration Process of Molten Aluminum to Continuous Glass Fiber Bundle) / H. Fukunaga, K. Goda // Bull. Jpn. Soc. Mech. Engrs. - 1984. N 27. P. 1245-1250.

69. Fukunaga, H. Experimental Srudy on the Fabrication of Fiber Reinforced Aluminium by Squeeze Casting / H. Fukunaga, M. Kuriyama // Bulletin of the Japan Society of Mechanical Engineers. - 1982. - N 25. - P. 842-847.

70. Kang, C. G. The Effects of Processing Partuneters on Preform Deformation and Tensile Strength of Short Fiber Reinforced Composites in Squeeze Casting Process / G. Kang, G. S. Gu // 10th International Conference on Composite Materials, ICCM-10', Whistler, BC, Canada / eds. A. Poursartip and K. Street. - [Woodhead Publishing Ltd.], 1995. - pp. 43-50.

71. High performance metal-matrix components manufactured by squeeze-casting / J. Charbonnier, S. Dermarkar, M. Santarini, J. Fages, M. Sabatie // DTIC ADA204642: Cast Reinforced Metal Composites: Proceedings of the International Symposium on Advances in Cast Reinforced Metal Composites Held in Conjunction with the 1988 World Materials Congress (Metals Park, OH, Chicago, Illinois, USA, 24-30 September 1988) / ed. by S. G. Fishman and A. K. Dhingra. - [ASM International], 1988. - pp. 127132.

72. Fukunaga, H. The Production-Scale Squeeze Casting of Devitroceramic Fiber Reinforced Aluminum and its Mechanical Properties / H. Fukunaga, S. Komatsu, Y. Kanoh // Bulletin of the Japan Society of Mechanical Engineers. - 1983. - N 26. - P. 1814-1819.

73. Investigation of protective coatings for carbon fibers by the sol-gel / R. F. Gallyamova, S. N. Galyshev, F. F. Musin, A. G. Badamshin, V. A. Dokichev // Solid State Phenomena. - N 284. - 2018. - P. 1242-1247.

74. On the Squeeze Casting Conditions of Aluminum Matrix Composite Materials / F.A. Girot, R. FÉdou, J. M. Quenisset, R. Naslain // Journal of Reinforced Plastic and Composites. - 1990. - N 9. - P. 456-469.

75. Influence of Matrix Solidification during Infiltration on the Structure of a Cast Fibre Reinforced Alloy, F. Weinberg International Symposium on Solidification Processing, ed. J.E. Lait and I.V. Samarasekera / P. P. Jarry et al. - Hamilton, Canada : Pergamon Press, 1990. - pp. 195-204.

76. Liquid Metal Infiltration Processing of Metallic Composites: A Critical Review / K. M. Sree Manu, L. Ajay Raag, T. P. D. Rajan et al. // Metallurgical and Materials Transactions B. - 2016. - N 47. - P. 2799-2819. DOI: https://doi.org/10.1007/s11663-016-0751-5.

77. Pat. U.S. 0538457 IPC B22D17/00, B22D19/14 Fabrication of metal matrix composites by vacuum die casting / D. I. Yun, R. R. Sawtell, W. H. Hunt; Aluminum company of America. - 1993.

78. Fuentes-Ramirez, R. Improved wear resistance of an aluminum - zirconia composite / R. Fuentes-Ramirez, A. Perez-Gonzalez, V. M. Castaño Meneses // Metal Science and Heat Treatment. - 2010 - N 52. - P. 368-370. - DOI: https://doi.org/10.1007/s11041-010-9284-8.

79. Asthana, R. Solidification Synthesis of Pressure-Infiltrated Al Alloy 2014-SiC Platelet Composites / R. Asthana, P. K. Rohatgi // Materials Science and Engineering A.

- 1991. - N 1-2(144). - P. 169-178.

80. Asthana, R. Synthesis of SiC platelet reinforced 2014 Al alloys by a pressure infiltration technique / R. Asthana, P. K. Rohatgi // Journal of Materials Science Letters.

- 1991. - N 10. - P. 230-234. -DOI: https://doi.org/10.1007/BF00723813.

81. Blucher, J. T. Discussion of a liquid metal pressure infiltration process to produce metal matrix composites / J. T. Blucher // Journal of Materials Processing Technology. - 1992. - N 30. - P. 381-390.

82. Pat. U.S. 2115327 IPC B22D18/04, B22D18/06 Casting fibre reinforced metals / S. E. Booth, A. W. Clifford and N. J. Parratt; SECR defence. - 1983.

83. Processing and characterization of aluminium-based MMCs produced by gas pressure infiltration / E. Carreno-Morelli, T. Cutard, R. Schaller, C. Bon-jour // Materials Science and Engineering: A. - 1998. -N 1-2(251). - P. 48-57.

84. Cook A. J. Pressure infiltration casting of metal matrix composites / A. J. Cook, P. S. Werner // Materials Science and Engineering: A. - 1991. - N 1-2(144). - P. 189206.

85. Pat. U.S. 5332109 / J. A. Cornie. - 1994.

86. Mullite Whisker Felt and Its Application in Composites / D. Haught, I. Talmy, D. Divecha, S. Karmarkar // Materials Science and Engineering: A. - 1991. - N 1-2(144).

- P. 207±214.

87. Numerical Simulation and Experimental Studies of Gas Pressure Infiltration Al-356/SiC Composites / G.Yanni, A. Malik, Y. Wang, S. Feng, D. Zhao, C. Yuan // Metals. - 2022. N 12(2150). - DOI: https://doi.org/10.3390/met12122150.

88. The production and sustainable role of particle composites in engineering structures / S. S. Jahromi, R Jahedi // International Congress on Engineering Science and Sustainable Urban Development Denmark - Copenhagen September, 2018. - 378 p.

89. Huchler, B. A. Pressure Infiltration Behaviour and Properties of Aluminium Alloy - Oxide Ceramic Preform Composites : School of Metallurgy and Materials : PhD thesis / Bernd Arthur Huchler. - Birmingham, 2009. - 248 p.

90. Thermal expansion behavior and macrostrain of Al2O3/Al composites with interpenetrating networks / S. Skirl, M. Hoffman, K. Bowman, S. Wiederhorn, J. Rödel // Acta materialia. - 1998. - N 7(46). - P. 2493-2499.

91. Fabrication of Fiber-Reinforced Metal-Matrix Composites by Variable Pressure Infiltration / Z. Xia, Y. Zhou, Z. Mao, B. Shang // Metallurgical Transactions: B. - 1992. - N 23. - P. 295-302.

92. Chawla, K. K. Ceramic Matrix Composites / K. K Chawla. - NY : Springer New York. 1993, - 423 p.

93. Blucher, J. T. Discussion of a liquid metal pressure infiltration process to produce metal matrix / J. T. Blucher // Journal Materials Processing Technology. - 1992.

- N 30. - P. 381-390.

94. Andrews, R. M. Lorentz Force Infiltration of Fibrous Preforms / R. M. Andrews, A. Mortensen // Metallurgical and Materials Transactions B. - 1991. - N 22. -P. 2903-2915.

95. Fabrication of Alumina Short Fibre Reinforced Aluminum Alloy Via Centrifugal Force Infiltration / J. Q. Jiang, A. B. Ma, H. N. Liu, R. S. Tan // Materials Science and Technology. 1194. - N 10. - P. 783-788.

96. Chawla, K. K. High Performance Composites: Commonalty of Phenomena / K. K. Chawla, P. K. Liaw, S. G. Fishman // JOM. - 1996. - P. 65-74.

97. Pat. U.S. 5980792 IPC B22D13/04; B22D13/12 Particulate field distributions in centrifugally cast composites / CHAMLEE, C. THOMAS; Chamlee thomas C. - 1999.

98. Dolata, A. J. Centrifugal infiltration of Porous ceramic Preforms by the liquid al alloy - theoretical background and experimental verification / A. J. Dolata // Arch. Metall. Mater.- 2016. - N 1(61). - P. 411-418.

99. Fabrication of continuous carbon fiber-reinforced aluminum-magnesium alloy composite wires using ultrasonic infiltration method / T. Matsunaga, K. Matsuda, T. Hatayama, K. Shinozaki, M. Yoshida // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. - 2007. N 8. - P. 1902-1911.

100. Effect of magnesium content on tensile strength of carbon fiber reinforced aluminum - magnesium alloy composite wires fabricated by ultrasonic infiltration method / T. Matsunaga, K. Matsuda, T. Hatayama, K. Shinozaki, S. Amanuma, M. Yoshida // Journal of Japan Institute of Light Metals. - 2006. - N. 2(56). - P. 105-111.

101. Pat. U.S. 4649060 IPS B01J19/10; B22D19/14 Method of producing a preform wire, sheet or tape fiber reinforced metal composite / T. Ishikawa, H. Teranishi, Y. Imai and Y. Nagata; Agency of industrial science & technology. - 1987.

102. Ultrasonic Infiltration in Alumina Fiber/Molten Aluminum System / H. Nakanishi, Y. Tsunekawa, M. Okumiya, N. Mohri // Materials Transactions, JIM. - 1993. - N 1(34). - P. 62-68.

103. Ultrasound-assisted pressureless infiltration of molten aluminium into alumina capillaries / H. Nakanishi, Y. Tsunekawa, M. Okumiya, N. Mohri // Journal of Materials Science Letters. - 1993. - N 12. - P. 1313-1315.

104. Application of Ultrasonic Infiltration in Metal Matrix Composites / J. Pan, D.M. Yang, H. Wan, X.F. Yin // Key Engineering Materials. - 1995. N. 104-107. - P. 275-282.

105. Fabrication of the Aluminum Matrix Composite by Ultrasonic Infiltration Technique / G. Sasaki, J. Adachi, Y. Choi, J. Pan, T. Fujii, K. Matsugi, O.Yanagisawa // Materials Science Forum. - 2005. - N 475-479. - P. 921-924.

106. Pennander, L. Vibration excitated low pressure casting, a new route to produce preform based metal matrix composite materials / L. Pennander, C. H. Anderson // Metal Matrix Composites: Processing, Microstructure, and Properties : Proceedings of the 12th Ris0 International Symposium on Materials Science / ed. by N. Hansen [et. all] (Roskilde, Denmark, 2-6 September 1991). - Riso National Laboratory, 1991. - pp. 575580.

107. Centrifugally cast aluminium matrix composites containing segregated alumina fibres / Y. Tsunekawa, M. Okumiya, I. Niimi, K. Yoneyama // Journal of Materials Science Letters. - 1988. - N 7. P. 830-832.

108. Матусевич, А. С. Композиционные материалы на металлической основе / А. С. Матусевич. -Минск : Наука и техника, 1978. -216 с.

109. Рубенчик, Ю. И. Легированные сплавы на основе сурьмы для получения пропиткой металло-графитовых композиционных материалов / Ю. И. Рубенчик, И.

A. Соловьев, И. Д. Бусалаев, В. А. Гулевский, С. М. Гречишкина // Совершенствование металлургической технологии в машиностроении : тез. докл. I Всесоюзн. научн.-техн. конф. - Волгоград, 1990. - С. 181-182.

110. Рубенчик, Ю. И. Сплавы на основе сурьмы для композиционных материалов / Ю. И. Рубенчик, И. А. Соловьев, В. А. Гулевский, И. Д. Бусалаев // Литейное производство. - 1990. - № 12. - С. 22.

111. Рубенчик, Ю. И. Разработка матричных сплавов на основе сурьмы со специальными свойствами для композитов с каркасом из графита : Отчет по НИР (промежуточный) / ВолгПИ ; рук. Ю. И. Рубенчик. - Волгоград, 1988. - 63 с.

112. Гулевский, В. А. Разработка сплавов на основе меди для пропитки углеграфитовых материалов / В. А. Гулевский, В. И. Антипов, А. Г. Колмаков, Л.

B. Виноградов, Э. М. Лазарев, Ю. Э. Мухина, А. С. Гордеев // Металлы. - 2012. - № 2. - C. 104-108.

113. Пат. 2005802 РФ, МПК 5 С 22 С 1/09, 12/00. Матричный сплав на основе сурьмы для получения композиционных материалов пропиткой углеграфитового каркаса / В. А. Гулевский, И. А. Соловьев, И. Д. Бусалаев, Ю. И. Рубенчик ; Волг -ПИ. - 1994.

114. Пат. 2055926 РФ, МПК 6 С22 С 1/09, 12/00. Матричный сплав на основе сурьмы для получения композиционных материалов пропиткой / В. А. Гулевский, И. А. Соловьев ; ВолгГТУ. - 1996.

115. Пат. 2161208 РФ, МПК 7 С 22 С 12/00, 49/02. Матричный сплав на основе сурьмы для получения композиционных материалов пропиткой / В. А. Гулевский ; ВолгГТУ. - 2000.

116. Пат. 2232826 РФ, МПК 7 С 22 С 12/00, 49/02. Матричный сплав на основе сурьмы для получения композиционных материалов пропиткой / В. А. Гулевский ; ВолгГТУ. - 2004.

117. Пат. 2318893 РФ, МПК С 22 С 12/00. Матричный сплав на основе сурьмы для получения композиционного материала пропиткой / В. А. Гулевский ; Волг -ГТУ. - 2008.

118. Гулевский, В. А. Alloys based on lead for a carbon-graphite skeleton Impregnation / В. А. Гулевский, Н. А. Кидалов, С. С. Волков, М. Ю. Федотов // Global Science and Innovation : mater. of the II International Scientific Conference, (Chicago, USA, May 21-22nd, 2014) / publishing office Accent Graphics communications. - Chicago (USA), 2014. - Vol. II. - Р. 242-246.

119. А.с. 1759932 СССР, МПК 5 С 22 С 1/09, В 22 F 3/26. Способ изготовления композиционных материалов / И. Д. Бусалаев, И. А. Соловьев, Ю. И. Рубен- чик, В. А. Гулевский ; ВолгПИ. - Опубл. 07.09.92 г.

120. Пат. 2539528 РФ, МПК B22F3/26, C22C1/04. Способ изготовления ком-позиционных материалов / В. А. Гулевский, С. Э. Власов, Н. А. Кидалов, В. И. Антипов, А. Г. Колмаков, Л. В. Виноградов ; ВолгГТУ. - 2015.

121. Гулевский, В. А. Сплавы свинца для пропитки углеграфитового каркаса [Электронный ресурс] / В. А. Гулевский, Н. А. Кидалов, Е. А. Доменти // Взаимодействие науки и литейно-металлургического производства : матер. IV всерос. на- уч.-техн. конф. с междунар. участием, 28-30 марта 2012 г. / Самарский гос. техн. ун-т, Самарское отд. Рос. ассоциации литейщиков [и др.]. - Самара, 2012. - C. 250-254.

122. П. м. 135555 РФ, МПК B22F3/26. Устройство для изготовления композиционного материала / В. А. Гулевский, С. Э. Власов, Н. А. Кидалов, В. Е. Антипов, А. Г. Колмаков, Л. В. Виноградов ; ВолгГТУ. - 2013

123. Пропитка углеграфита металлическими сплавами: монография / В.А. Гулевский, В.И. Антипов, Л.В. Виноградов, Н.А. Кидалов, А.Г. Колмаков; ВолгГТУ. - Волгоград, 2017. - 271 с.

124. Gulevsky, V. A. Possibilities of matrix lead alloy doping at non-gasostatic carbon-graphite impregnation. Izvestiya Vuzov.Poroshkovaya Metallurgiya i Funktsional'Nye Pokrytiya. 2021. №15(2), 41-48. doi:10.17073/1997-308X-2021-2-41-48.

125. Pat. U.S. 4033400 / A. P. Levitt and E. Di Cesare. - 1975.

126. Pressureless infiltration versus wetting in AlSi/graphite system / N. R. Calderon, R. Voytovych, J. Narciso, N. Eustathopoulos // Journal of Materials Science. -2010. - N 16(45). - P. 4345-4350. - DOI:10.1007/s10853-010-4358-y.

127. Mortensen, A. Melt infiltration of metal matrix composites / A. Mortensen, // Comprehensive Composite Materials, in: T.W. Clyne (Ed.). - Oxford, UK : Pergamon, 2000. - pp. 521-524.

128. Kiourtsidis, G. E. Aging response of aluminium alloy 2024/silicon carbide particles (SiCp) composites / G. E. Kiourtsidis, S. M. Skolianos, G. A. Litsardakis // Wear. - 2004. - N. 382. - P. 351-361.

129. Семенов, Б. И. Производство изделий из металла в твердожидком состоянии. Новые промышленные технологии / Б. И Семенов, К. М Куштаров. -М. : Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. - 2010. - С. 223.

130. Wettability in metal matrix composites / M. Malaki, A. F. Tehrani, B. Niroumand, M. Gupta // Metals. - 2021. - N 7(1). - DOI:10.3390/met11071034.

131. Campo, M. Effect of silica coatings on interfacial mechanical properties in aluminium-SiC composites characterized by nanoindentation / M. Campo, A. Urena, J. Rams // Scripta Materials. - 2005. - N 10(52). - P. 977-982.

132. Исследование характера взаимодействия компонентов в композиционном материале из пористого углеграфитового каркаса, пропитанного

силумином / В. А. Гулевский, О. В. Терзиман, В. И. Антипов, Л. В. Виноградов, Н. А. Кидалов, А. Г. Колмаков // Перспективные материалы. - 2016. - №2. - С. 57-63.

133. Aluminium carbide formation in interpenetrating graphite / aluminium composites // T. Etter, P. Schulz, M. Weber et al. // Materials Science and Engineering A. - 2007. - N. 448. - P. 1-6.

134. Найдич, Ю. В. Контактные явления в металлических расплавах / АН УССР. Ин-т проблем материаловедения. - Киев : Наук. думка, 1972. - 196 с

135. Костиков В.И. Композиционные материалы на основе алюминиевых сплавов, армированных углеродными волокнами / В. И. Костиков, А. Н. Варенков. - М. : Интермет Инжиниринг, 2000. - 445 с.

136. Найдич, Ю. В. Закономерности контактного взаимодействия графита с расплавленными металлами / Ю. В. Найдич, Г. А. Колесниченко // Известия АН СССР, Металлы. - 1968. - № 4. - С. 220-230.

137. Дьячкова, Л. Н. Структура и свойства искусственного графита, пропитанного сплавами на основе меди / Л. Н. Дьячкова, В. А. Осипов, Л. Я. Воронецкая // Порошковая металлургия : Республиканский межведомственный сборник научных трудов. Том Выпуск 43. - Минск : Республиканское унитарное предприятие "Издательский дом "Белорусская наука", 2020. - С. 19-24.

138. Дьячкова, Л. Н. Влияние состава инфильтрата и режимов инфильтрации на структуру и свойства композиционного материала на основе искусственного графита / Л. Н. Дьячкова, В. А. Осипов, Т. И. Пинчук // Порошковая металлургия : Республиканский межведомственный сборник научных трудов. Том Выпуск 42. -Минск : Республиканское унитарное предприятие "Издательский дом "Белорусская наука", 2019. - С. 175-179.

139. Travitzky N. A. Microstructure and mechanical properties of Al2O3/Cu-O composites fabricated by pressureless infiltration technique / N. A. Travitzky, A. Shlayen // Materials Science and Engineering: A. - 1998. - N 2(244). - P. 154-160.

140. Reactivity Between Liquid Si or Si Alloys and Graphite / R. Voytovych, R. Israel, N. Calderon, F. Hodaj, N. Eustathopoulos // Journal of the European Ceramic Society. - 2012. - N 14(32). - P. 3825-3835.

141. Mukasyan, A. White J.D.E. Electrically induced liquid infiltration for the synthesis of carbon/ carbon-silicon carbide composite / A. Mukasyan, J. D. E. White // Ceramics International - 2009. - № 28. - P. 3291-3299.

142. Разработка мелкозернистого силицированного графита с улучшенными свойствами / О. Ю. Сорокин, И. А. Бубненков, Ю. И. Кошелев, Т. В. Орехов // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. -2012. - Т. 55, № 6. - С. 12-16.

143. Travitzky, N. A. Microstructure and mechanical properties of АЬОз/Cu-O composites fabricated by pressureless infiltration technique / N. A. Travitzky, A. Shlayen // Materials Science and Engineering: A. - 1998. - N 2(244). - P. 154-160.

144. The fabrication of metal matrix composites by a pressureless infiltration technique / M. K Aghajanian, M. A Rocazella, J. T Burke, S. D Keck // Journal of Materials Science. - 1991. - N 26. - P. 447-454.

145. Clark, D. G. Ceramic/metal wetting in a spontaneous infiltration process for fabrication of metal matrix composites / D. G. Clark, J. A. Little, T. W. Clyne // Advanced Composite 93, Int. Conf. on Adv. Comp. Materials / Ed. by T. Chandra and A.K. Dhingra. - [The Minerals, Metals & Materials Soc.]. - 1993. - pp. 993-999.

146. Pat. U.S. 4828008 IPC C22C1/10; C22C21/00 Metal matrix composites / D. R. White, A. W. Urquhart, M. K. Aghajanian and D. K. Creber; Lanxide technology co LTD. - 1989.

147. Du, W.F. Watanabe, T., 'High-Toughness B4C-AlBu Composites Prepared by Al Infiltration / W. F. Du, T. Watanabe // Journal of the European Ceramic Society. -1997. - N 17. - P. 879-884.

148. Janghorban, K. Processing of ceramic matrix SiC/Al composites / K. Janghorban // Journal of Materials Processing Technology. - 1993. - N 38. - P. 361-368.

149. Chung, W. S. Ni-coated SiCp reinforced aluminum composites processed by vacuum infiltration / W. S. Chung, S. J. Lin // Materials Research Bulletin. - 1996. - N 12(31). - P. 1437-1447.

150. Pressure infiltration technique for synthesis of aluminum -fly ash particulate composite / P. K. Rohatgi, R. Q. Guo, H. Iksan, E. J. Borchelt, R. Asthana // Materials Science and Engineering: A. - 1998. - N 1(244). - P. 22-30.

151. Гальванические покрытия в машиностроении: Справочник в 2-х томах / под ред. М.А. Шлугера - М.: Машиностроение, 1985. - 240 с

152. Беленький, М. А Электроосаждение металлических покрытий: отравочник / М. А. Беленький, А. Ф. Иванов. - М.: Металлургия, 1985.- 288 с.

153. Вирблис, С. Гальванотехника для мастеров: справ. издание / С. Вирблис ; под ред. А.Ф. Иванова. - М : Металлургия, 1990. - 208с.

154. Сплавы алюминиевые литейные. Технические условия : ГОСТ 1583-93. - Взамен ГОСТ 1583-89 ; введ. 1997-01-01. Москва : ИПК издательство стандартов, 2003. - 31 с.

155. Еременко, В. Н. Кинетика растекания алюминия по никелю / В. Н. Еременко, Н. Д. Лесник, Т.С. Иванова // Порошковая металлургия. - 1978. - №11. -С. 46-51.

156. Кинетика растекания расплавов Al-Si по меди / М. А. Витюнин, О. А. Чикова, В. П. Ченцов, Э. А. Пастухов // Расплавы. - 2008. - № 5. - С. 10-15.

157. Пат. 2788292 Российская Федерация, МПК B22F 3/26, C22C 1/10 Способ получения углеграфитового композиционного материала пропиткой сплавом на основе алюминия / В.А. Гулевский, Н.Ю. Мирошкин, С.Н. Цурихин, Н.А. Кидалов; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2023.

158. Пат. 2725529 Российская Федерация, МПК B22F3/26 [и др.] Способ изготовления композиционных материалов / В.А. Гулевский, Н.Ю. Мирошкин, В.И. Антипов, А.Г. Колмаков, Л.В. Виноградов, В.В. Гулевский; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2020.

159. Пат. 2688484 Российская Федерация, МПК B22F3/26, C22C1/08, B60L5/00 Способ повышения проницаемости пор углеграфитовой заготовки / В.А. Гулевский, Н.Ю. Мирошкин, Т.Ф. Самеди, В.В. Мудров; ВолгГТУ. - 2019.

160. Пат. 2688525 Российская Федерация, МПК С22С47/08, B22F3/26 Способ повышения проницаемости пор углеграфитовой заготовки / В.А. Гулевский, Н.Ю. Мирошкин; ВолгГТУ. - 2019.

161. Пат. 2725522 Российская Федерация, МПК С22С47/08, С22С47/12 Способ получения углеграфитового композиционного материала / В.А. Гулевский, Н.Ю. Мирошкин, В.И. Антипов, А.Г. Колмаков, Л.В. Виноградов; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2020.

162. Пат. 2751860 Российская Федерация, МПК B22F 3/26 Способ получения углеграфитового композиционного материала / В.А. Гулевский, Н.Ю. Мирошкин, Н.А. Кидалов, А.Г. Колмаков, Л.В. Виноградов, В.И. Антипов, В.В. Гулевский; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2021.

163. Пат. 2688560 Российская Федерация, МПК С22С47/08, B22F3/26 Способ повышения проницаемости пор углеграфитовой заготовки / В.А. Гулевский, Н.Ю. Мирошкин, С.В. Барабанов, В.А. Афанасьев; ВолгГТУ. - 2019.

164. Ерошенко, В. Д. Повышение трибологических и электротехнических свойств изделий из углеродного композиционного материала путем пропитки водными растворами солей меди / В. Д. Ерошенко, А. Н. Овчинников // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. -2017. - № 2(194). - С. 122-126.

165. Новикова, С. И. Тепловое расширение твердых тел / С. И. Новикова. - М. : Изд-во «Наука», 1974. - 294 с.

166. Огнеупоры. Метод определения кажущейся плотности, открытой и общей пористости, водопоглощения : ГОСТ 2409-95. - Взамен ГОСТ 2409-80 ; введ.1997-01-01. Москва : ИПК издательство стандартов, 2002. - 8 с.

167. Новик, Ф. С. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов / Ф. С. Новик, Я. Б. Арсов. - М. : Машиностроение, 1980. - 304 с.

168. Еремин Р. Н. Повышение устойчивости графитированных анодов магниевых электролизеров к высокотемпературному окислению. Санкт-Петербургский горный университет. 2021. - 178 с.

169. Разработка способа безавтоклавной пропитки пористого углеграфитового материала литейными алюминиевыми сплавами / В.А. Гулевский, Л.В. Виноградов, В.И. Антипов, Н.Ю. Мирошкин, А.Г. Колмаков, В.И. Костиков, Ю.Э. Мухина, Е.Е. Баранов // Перспективные материалы. - 2018. - № 10. - C. 73-79.

170. Исследование влияния легирующих элементов на смачивание углеграфитового материала медными сплавами / В.А. Гулевский, В.И. Антипов, Л.В. Виноградов, Н.Ю. Мирошкин, А.Г. Колмаков, Ю.Э. Мухина, Е.Е. Баранов // Металлы. - 2019. - № 1 (январь-февраль). - C. 83-88.

171. Повышение инфильтрационной способности алюминиевого сплава для пропитки безавтоклавным способом / В.А. Гулевский, Н.Ю. Мирошкин, С.Н. Цурихин, Н.А. Кидалов // Известия Волгоградского государственного технического университета. Сер. Проблемы материаловедения, сварки и прочности в машиностроении. - Волгоград, 2021. - № 6 (253). - C. 78-83.

172. Использование гальваники для повышения эффективности и улучшения качества пропитки пористого углеграфитового материала медными сплавами / В.А. Гулевский, В.И. Антипов, Л.В. Виноградов, Н.Ю. Мирошкин, В.В. Гулевский, А.Г. Колмаков, Ю.Э. Мухина, Е.Е. Баранов // Металлы. - 2020. - № 4. - C. 42-47.

173. Применение гальванических технологий для получения композитов углеграфит - сплав алюминия / В.А. Гулевский, Н.Ю. Мирошкин, С.А. Штреммель, Н.А. Кидалов // Известия ВолгГТУ. Сер. Металлургия. - Волгоград, 2019. - № 7 (230). - C. 50-53.

174. Мирошкин, Н.Ю. Carbon-graphite preparation for impregnation with aluminum alloy / Н.Ю. Мирошкин, В.А. Гулевский, Н.А. Кидалов // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Vol. 1129 : International Conference of Young Scientists and Students «Topical Problems of Mechanical Engineering» (ToPME-2020) (Moscow, Russia, 2-4 December, 2020) / Blagonravov Mechanical Engineering Research Institute of the Russian Academy of Sciences (IMASH RAS). - [IOP Publishing Ltd], 2021. - 5 p.

175. Мирошкин, Н.Ю. Повышение инфильтрации углеграфита матричным сплавом алюминия безавтоклавным способом / Н.Ю. Мирошкин // XXVI

Региональная конференция молодых ученых и исследователей Волгоградской области (г. Волгоград, 16-28 ноября 2021 г.) : сб. материалов конф. / редкол.: С. В. Кузьмин (отв. ред.) [и др.] ; ВолгГТУ. - Волгоград, 2022. - C. 87-89.

176. Мирошкин, Н.Ю. Сплав алюминия для пропитки углеграфита безавтоклавным способом / Н.Ю. Мирошкин // XXV Региональная конференция молодых ученых и исследователей Волгоградской области (г. Волгоград, 24-27 ноября 2020 г.) : сб. материалов конф. / редкол.: С. В. Кузьмин (отв. ред.) [и др.] ; ВолгГТУ. - Волгоград, 2021. - C. 108-110.

177. Особенности пропитки углеграфита алюминиевым сплавом / В.А. Гулевский, Н.Ю. Мирошкин, С.Н. Цурихин, Н.А. Кидалов // Известия ВолгГТУ. Сер. Металлургия. - Волгоград, 2020. - № 7 (242). - C. 61-65.

178. Особенности разработки композита углеграфит - сплав алюминия / В.А. Гулевский, С.Н. Цурихин, Н.Ю. Мирошкин, Н.В. Маркина, М.И. Попов // Известия ВолгГТУ. Сер. Проблемы материаловедения, сварки и прочности в машиностроении. - Волгоград, 2020. - № 4 (239). - C. 79-84.

179. Подробнее о пропитке углеграфита алюминием / В.А. Гулевский, Н.Ю. Мирошкин, С.Н. Цурихин, О.Ю. Гундров // Известия ВолгГТУ. Сер. Металлургия. - Волгоград, 2020. - № 7 (242). - C. 77-82.

180. Взаимодействие элементов в системе углеграфит-расплав Al-Mg-Zn-Cu при совместном действии температуры и давления / Н.Ю. Мирошкин, В.А. Гулевский, С.Н. Цурихин, А.И. Богданов, Л.М. Гуревич, Н.А. Кидалов // Заготовительные производства в машиностроении. - 2021. - Т. 19, № 11. - C. 514518.

181. Гулевский, В. А. О пропитке углеграфита алюминиевым сплавом / В. А. Гулевский, Н. Ю. Мирошкин, Н. А. Кидалов // Прогрессивные литейные технологии : Труды X Международной научно-технической конференции, Москва, 09-13 ноября 2020 года. - Москва: Издательство "Маска", 2020. - С. 298-303.

182. Влияние температуры пропитки на свойства углеграфитового композиционного материала / Н.Ю. Мирошкин, В.А. Гулевский, С.Н. Цурихин, Н.А. Кидалов, Д.А. Филатов // Прогрессивные материалы и технологии

изготовления заготовок : материалы IV Всерос. науч. -техн. конф. молодых ученых (г. Рыбинск, 30 сентября 2022 г.) / ФГБОУ ВО «Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П. А. Соловьева». - Рыбинск, 2022. -C. 21-23.

183. Взаимодействие элементов в системе углеграфит-расплав Al-Mg-Zn-Cu при совместном действии температуры и давления / Н.Ю. Мирошкин, В.А. Гулевский, С.Н. Цурихин, А.И. Богданов, Л.М. Гуревич, Н.А. Кидалов // Заготовительные производства в машиностроении. - 2021. - Т. 19, № 11. - C. 514518.

184. Влияние металлических покрытий на инфильтрацию сплава АК12 в пористый углеграфитовый каркас в условиях безавтоклавной пропитки / Н.Ю. Мирошкин, В.А. Гулевский, С.Н. Цурихин, Н.А. Кидалов // Заготовительные производства в машиностроении. - 2022. - Т. 20, № 7. - C. 321-327.

185. Влияние состава алюминиевого сплава на свойства углеграфитового композиционного материала / Н. Ю. Мирошкин, В. А. Гулевский, С. Н. Цурихин, Н. А. Кидалов // Известия Волгоградского государственного технического университета. - 2022. - № 7(266). - С. 83-90.

186. Мирошкин, Н.Ю. Получение композиционных материалов пропиткой углеграфита сплавом алюминия / Н.Ю. Мирошкин // XXIV Региональная конференция молодых учёных и исследователей Волгоградской области (г. Волгоград, 3-6 декабря 2019 г.) : сб. материалов конф. / редкол.: С. В. Кузьмин (отв. ред.) [и др.] ; Комитет образования, науки и молодёжной политики Волгоградской обл., ГБУ ВО «Центр молодёжной политики», Волгоградский гос. технический унт. - Волгоград, 2020. - C. 164-165.

187. Пат. 2688437 Российская Федерация, МПК B22F3/26, C22C1/08, B60L5/00 Способ повышения проницаемости пор углеграфитовой заготовки / В.А. Гулевский, Н.Ю. Мирошкин; ВолгГТУ. - 2019.

188. Пат. 2688777 Российская Федерация, МПК B22F3/26, C22C1/08, B60L5/00 Способ повышения проницаемости пор углеграфитовой заготовки / В.А. Гулевский, Н.Ю. Мирошкин; ВолгГТУ. - 2019.

189. Пат. 2688778 Российская Федерация, МПК B22F3/26, C22C1/08, B60L5/00 Способ повышения проницаемости пор углеграфитовой заготовки / В.А. Гулевский, Н.Ю. Мирошкин; ВолгГТУ. - 2019.

190. Пат. 2740446 Российская Федерация, МПК B22F3/26 [и др.] Способ изготовления композиционных материалов / В.А. Гулевский, Н.Ю. Мирошкин, Н.А. Кидалов, М.Д. Романенко; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2021.

191. Пат. 2750072 Российская Федерация, МПК B22F3/26 Способ получения углеграфитового композиционного материала / В.А. Гулевский, Н.Ю. Мирошкин; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2021.

192. Пат. 2750300 Российская Федерация, МПК C22C47/08 Способ получения углеграфитового композиционного материала / В.А. Гулевский, Н.Ю. Мирошкин; ФГБОУ ВО ВолгГТУ. - 2021.

193. Characteristics and microstructure of newly designed Al-Zn-based alloys for the die-casting process / S. Sang-Soo S, L. Kyoung-Mook, P. Ik-Min // Journal of Alloys and Compounds. - 2016. - 25. - P. 517-527.

194. Бочвар А. А. Металловедение : учебник для металлургических и технологических специальностей вузов / Академик А. А. Бочвар. - 5-е изд., перераб. и доп. - Москва : Металлургиздат, 1956. - 495 с.

ПРИЛОЖЕНИЯ

УТВЕРЖДАЮ

И.о. Директора

Волгоградского литейно-механического завода филиала Открытого Акционерного Общества «Объеди!

АКТ

о промышленном опробовании

от 15 февраля 2023 г.

«

Настоящим актом подтверждается, что на производственной базе BJIM3 - филиал ОАО «ЭЛТЕЗА» в период с 12.02.2021 г. по 14.02.2023 г. рабочей группой Волгоградского государственного технического университета (ВолгГТУ) при непосредственном участии аспиранта Мирошкина Н.Ю. было проведено опробование композиционного материала «углеграфит-сплав алюминия АК12», полученного методом безгазостатной пропитки.

Целью работы являлось увеличение срока службы лопастей двигателя пневмогайковерта Impaktool 2125хР, а также торцевого уплотнителя вала центробежных насосов Г2-ОПА и Г20ПБ за счет применения в качестве материала данных расходных элементов - композиционного материала «углеграфит-сплав алюминия АК12».

В сравнении с базовыми расходными элементами, используемыми на предприятии, зафиксировано увеличение ресурса работы лопастей пневмогайковерта в 5 раз, а торцевого уплотнителя вала центробежных насосов в 3 раза.

Суммарный ожидаемый экономический эффект за счет применения разработки в условиях производства ВЛМЗ - филиал ОАО «ЭЛТЕЗА» составил 126 080 рублей в год.

От ВЛМЗ - филиал ОАО «ЭЛТЕЗА»

От ВолгГТУ

Исполнитель:

аспирант Н.Ю. Мирошкин

УТВЕРЖДАЮ

И.о. Директора

Волгоградского литейно-механического завода

филиала Открытого Акционерного Общества «Объе ;кие заводы»

:кие заводы»

ОАО «ЭЛТЕЗА») Вацеба М.Я о г 2023 г.

АКТ

о промышленном опробовании

от 15 февраля 2023 г.

Настоящим актом подтверждается, что на производственной базе ВЛМЗ - филиал ОАО «ЭЛТЕЗА» в период с 12.02.2022 г. по 14.02.2023 г. рабочей группой Волгоградского государственного технического университета (ВолгГТУ) при непосредственном участии аспиранта Мирошкина Н.Ю было проведено опробование композиционного материала «углеграфит-сплав алюминия системы А1-М§-2п-Си», полученного методом безгазостатной пропитки.

Целью работы являлось увеличение срока службы лопастей двигателя пневмогайковерта 1трак1оо1 2125хР, а также торцевого уплотнителя вала центробежных насосов Г2-ОПА и Г20ПБ за счет применения в качестве материала данных расходных элементов - композиционного материала «углеграфит-сплав алюминия системы А1-М§-гп-Си»

В сравнении с базовыми расходными элементами, используемыми на предприятии, зафиксировано увеличение ресурса работы лопастей пневмогайковерта в 7 раз, а торцевого уплотнителя вала центробежных насосов в 4 раза.

Суммарный ожидаемый экономический эффект за счет применения разработки в условиях производства ВЛМЗ - филиал ОАО «ЭЛТЕЗА» составил 137 680 рублей в год.

От ВЛМЗ - филиал ОАО «ЭЛТЕЗА» От ВолгГТУ

аспирант Н.Ю. Мирошкин