Структурообразование и свойства материалов деталей сферических шарнирных узлов, полученных холодной штамповкой коррозионностойких хромоникелевых сталей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Конько Николай Андреевич

• Конько Николай Андреевич
• кандидат наук
• 2026

Оглавление диссертации кандидат наук Конько Николай Андреевич

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТАВ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ КОРРОЗИОННОСТОЙКИХ ХРОМОНИКЕЛЕВЫХ СТАЛЕЙ ДЛЯ ШАРНИРНЫХ УЗЛОВ

1.1. Структура и свойства антифрикционных материалов

1.2. Конструирование сферических шарнирных узлов трения и технология их производства

1.3. Особенности определения напряженно-деформированного состояния при обработке давлением спеченных материалов

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ, ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Исходные материалы и технология изготовления образцов

2.2. Методы исследования структуры и свойств хромоникелевых нержавеющих сталей

2.3. Методы оценки деформированного состояния при обработке давлением кольцевых заготовок, изготовленных различными методами

2.4. Особенности моделирования процесса холодной штамповки деталей сложной конфигурации и обработка экспериментальных данных

ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРЫ И ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ХРОМОНИКЕЛЕВЫХ КОРРОЗИОННОСТОЙКИХ СТАЛЕЙ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ХОЛОДНОЙ ШТАМПОВКИ НАРУЖНОЙ ОБОЙМЫ СФЕРИЧЕСКИХ ШАРНИРНЫХ УЗЛОВ

3.1. Влияние способа получения и структуры хромоникелевых коррозионностойких сталей на кинетику формования наружной обоймы сферических шарниров

3.2. Экспериментальная оценка деформированного состояния при холодной штамповке наружной обоймы из коррозионностойких хромоникелевых сталей

3.3. Определение допустимых значений интенсивности деформации заготовок из хромоникелевых коррозионностойких сталей методом радиальной осадки втулки

3.4. Влияние конфигурации формующего инструмента при холодной штамповке на структуру и работу деформации наружной обоймы сферического шарнирного узла

ГЛАВА 4. ЗАВИСИМОСТЬ СИЛЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ ДЕФОРМАЦИИ И ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ХРОМОНИКЕЛЕВЫХ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ ОТ СОСТАВА ТВЕРДЫХ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

4.1. Влияние состава смазочного материалов на работу, силу сопротивления деформации и коэффициент контактного трения при холодной штамповке наружной обоймы сферического шарнира

4.2. Влияние состава смазочных материалов и способа получения хромоникелевых сталей на предельную осевую нагрузку сферических шарниров

4.3. Влияние состава смазочных материалов на износостойкость хромоникелевых сталей, полученных различными методами

ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПРОИЗВОДСТВА НАРУЖНОЙ ОБОЙМЫ СФЕРИЧЕСКИХ ШАРНИРОВ ХОЛОДНОЙ ШТАМПОВКОЙ ХРОМОНИКЕЛЕВЫХ СТАЛЕЙ

5.1. Конструктивные особенности и требования, предъявляемые к материалам деталей сферических шарниров трения

5.2. Технологическая карта для получения холодной штамповкой из коррозионностойких хромоникелевых сталей сферических шарнирных узлов терния

5.3. Проектирование прессовой оснастки для изготовления неразборного сферического подшипника

5.4. Оценка экономической эффективности применения сферического шарнирного узла

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Приложение А. Патент на изобретение №2823556 «Устройство для нанесения твердосмазочных покрытий на внутреннюю цилиндрическую поверхность втулки»

Приложение Б. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2024612263 «Расчет полей макродеформации пористых порошковых заготовок» (MeshKForm 1.0)

Приложение В. Расчет стоимости используемых материалов, зарплат рабочим и затрат на электроэнергию

Приложение Г. Акт внедрения ООО «Композит Нчк»

Приложение Д. Акт приемки опытного образца для стендовых испытаний ООО «Техресурс»

Приложение Е. Моделирование процесса холодной штамповки наружной обоймы с фланцем без пазов сферического узла трения

Приложение Ж. Моделирование процесса холодной штамповки наружной обоймы с фланцем с пазами под ключ сферического узла трения

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования

В России и за рубежом активно ведутся исследования по разработке новых материалов и технологий, которые применяются в различных отраслях машиностроения. В авиационной промышленности для производства деталей сферических шарнирных узлов шасси самолетов наиболее широко применяются коррозионностойкие хромистые и хромоникелевые стали, полученные различными методами. К ним в зависимости от условий эксплуатации предъявляют различные требования: надежная работа при действии динамических нагрузок; прогнозируемый эксплуатационный ресурс; высокая коррозионная стойкость; минимальный износ и коэффициент трения, и др. Для снижения материальных и энергетических затрат и решения задач по импортозамещению производства сферических шарниров на предприятиях РФ необходимо разработать научную основу выбора коррозионностойких сталей и смазочных материалов, составить рекомендации по конструированию технологической оснастки, оптимизировать параметры процесса холодной штамповки и определить напряженно-деформированное состояние материала и т.д.

Объектом материаловедческого исследования данной работы является изучение механизма формирования структуры и свойств хромистых и хромоникелевых сталей, полученных различными методами, применяемых при производстве шарниров шасси самолетов Sukhoi Superjet 100 (SSJ-100).

Анализ публикаций показал, что недостаточно изучены особенности структурообразования и влияние напряженно-деформированного состояния на технологические свойства антифрикционных коррозионностойких сталей и сплавов, не разработаны методы расчета работы активных сил и сил сопротивления деформации при холодной штамповке деталей сложной конфигурации.

Актуальность работы заключается также, что она выполнена в рамках Программы развития ФГБОУ ВО «ЮРГПУ (НПИ) имени М.И. Платова» по реализации программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030» и в соответствии с научным направлением ЮРГПУ (НПИ) «Теоретические

основы ресурсосберегающих химических технологий, создания перспективных материалов, способов преобразования энергии и защиты окружающей среды».

Диссертационная работа выполнена по заказу компании ООО «Техресурс», занимающейся производством и разработкой компонентов авиационной техники, с целью замещения сферических шарниров, производимых в США и странах ЕС.

Степень разработанности темы исследования

Разработке и исследованию структурообразования, влияния химического состава, режима испытания и условий эксплуатации конструкционных и специальных материалов посвящено большое количество работ, среди которых особо следует отметить труды отечественных ученых: Андриевский Р.А., Анциферов В.Н., Гасанов Б.Г., Гуревич Л.М., Дорофеев В.Ю., Дорофеев Ю.Г., Ермаков С.С., Косторнов А.Г., Кузьмин С.В., Левашов Е.А., Оглезнева С.А., Попович А.А., Пустовойт В.Н., Рудской А.И., Трыков Ю.П. и др.

Большой вклад в развитие теории и технологии производства изделий сложной конфигурации из многофункциональных материалов и значительный вклад в развитие теории обработки давлением спеченных материалов внесли: Баглюк Г.А., Бальшин М.Ю., Витязь П.А., Давыденков В.А., Дорошкевич Е.А., Друянов Б.А., Жданович Г.М., Звонарев Е.В., Ильюшенко А.Ф., Клименко В.Н., Ковальченко М.С., Колбасников Н.Г., Кун Х.А., Кудинов В.В., Кульков С.Н., Лаптев А.М., Мидуков В.З., Напара-Волгина С.Г., Нельзина И.В., Орлова Л.Н., Петросян Г.Л., Пугина Л.И., Радомысельский И.Д., Розен А.Е., Сегал В.М., Скороход В.В., Федорченко И.М., Штерн М.Б., Boshin, S., De Lima, Menezes, P., Green R.Jr., John, M., Kremel, S., Oyane M., Shima S., Xin X.J. и др. В их трудах заложены основные положения условий пластичности пористых сред, принципы составления определяющих уравнений, методов решения практических задач, оценка напряженно-деформированного состояния при разных схемах обработки давлением, законы изменения плотности и др.

В настоящее время особое внимание уделяют цифровизации и компьютерному моделировании технологии получения спеченных изделий с высокими функциональными свойствами, позволяющие оптимизировать

технологические параметры холодной и горячей штамповки деталей различной конфигурации. Однако ни в одном известном программном обеспечении не реализована адекватная математическая модель пластичности пористых тел с учетом индивидуальных характеристик материала и внешних условий. Также отсутствует рекомендации по моделированию и проектирования заготовки по заданным параметрам готового изделия. Это обстоятельство объясняется отсутствием четко сформулированной, целостной и общепринятой теоретической базы материаловедческого характера в данном направлении.

Объект исследования: хромоникелевые коррозионностойкие стали и технология получения холодной штамповкой из них деталей сферических шарнирных узлов.

Предмет исследования: закономерности формирования структуры и свойств нержавеющих хромоникелевых сталей и влияние состава смазочных материалов на энергосиловые параметры в процессе холодной штамповки деталей сферических шарниров.

Цель диссертационного исследования: повышение функциональных свойств нержавеющих хромоникелевых сталей, полученных различными методами, и моделирование технологического процесса при производстве из них деталей сферических шарниров.

Для достижения цели поставлены и решены следующие задачи:

1. Исследование влияния химического состава, структуры и способов получения хромоникелевых коррозионностойких сталей на их функциональные свойства;

2. Имитационное моделирование процесса холодной штамповки заготовок из хромоникелевых сталей и разработка методики определения предельной интенсивности напряжений и сил сопротивления деформации;

3. Исследование влияния конструкции формующего инструмента и технологических характеристик хромоникелевых сталей на формирования структуры деталей сферического узла трения с минимизацией материальных и энергосиловых параметров;

4. Разработка способов определения работы активных сил при холодной штамповке наружной обоймы сферического шарнирного узла с учетом механических и технологических свойств сталей, коэффициента контактного трения и геометрических параметров заготовок;

5. Изучение влияния состава смазочных материалов на контактное трение, силы сопротивление поперечной деформации при получении и испытании шарнирных узлов из нержавеющих хромоникелевых сталей;

6. Разработка рекомендаций по реализации результатов исследований при производстве сферических шарнирных узлов шасси самолетов SSJ-100 и МС-21.

Научная новизна работы:

1. Научно и экспериментально обоснован новый способ выбора материала и расчета технологических параметров при холодной штамповке деталей сферических шарнирных узлов с заданными свойствами, отличающийся от известных тем, что предельные значения интенсивности деформации при холодной штамповке коррозионностойких хромоникелевых сталей определяли методом радиальной осадки кольцевых образцов;

2. Обосновано влияние напряженно-деформированного состояния и характер распределения оксидов хрома, титана и других элементов на структурообразование и свойства хромоникелевых нержавеющих сталей, полученных различными методами, позволившие обосновать предложенную технологию получения деталей сферических шарниров;

3. Разработан метод расчета работы внешних активных сил и деформирующих усилий, позволяющий моделировать технологический процесс, конструировать инструментальную оснастку и снизить энергосиловые параметры при производстве деталей сферических шарниров холодной штамповкой из коррозионностойких хромоникелевых сталей, полученных различными методами;

4. Разработаны функциональные покрытия на основе твердых смазочных материалов и метод их нанесения на заготовки, позволяющие повысить эксплуатационный ресурс сферических шарниров и снизить материальные и энергосиловые затраты при их производстве.

Теоретическая и практическая значимость работы:

1. Обосновано влияние концентрационной неоднородности и химического состава катанных и полученных из распыленных порошков нержавеющих хромоникелевых сталей отечественного производства на их технологические характеристики, механические и триботехнические свойства сферических шарниров, полученных из них;

2. Впервые разработан способ определения напряженно-деформированного состояния при холодной штамповке заготовок простой конфигурации и влияние состава твердых смазочных материалов на сопротивление деформации и формообразование деталей сферического шарнирных узлов, позволивший создать цифровые двойники (имитационные модели) технологических процессов;

3. Предложены аналитические выражения и вариант расчета работы активных сил деформации и сил трения при холодной штамповке внешней обоймы сферического подшипника, позволяющий определить коэффициент контактного трения при различных схемах деформации и оценить влияние параметров процесса холодной штамповки заготовок на структурообразование и свойства нержавеющих хромоникелевых сталей;

4. На основе полученных результатов разработаны принципы проектирования заготовок с антифрикционным покрытием на основе твердых смазочных материалов из коррозионностойких сталей, полученных различными методами, и расчет инструмента прессовой оснастки с учетом деформированного состояния отдельных элементов тела готового изделия и технологических свойств материала.

Методология и методы исследования

Для достижения поставленной цели было использовано сочетание теоретических, имитационных и экспериментальных методов исследования. Теоретическое исследование подразумевает обзор научной литературы, в которой описаны коррозионностойкие антифрикционные материалы, работающие в высоконагруженных узлах трения, особенности их структурообразования, оценки напряженно-деформированного состояния и деформирующих усилий материала

после холодной штамповки, а также существующими методами имитационного моделирования технологических процессов.

Микроструктуру нержавеющих сталей исследовали до и после штамповки на металлографическом микроскопе «Altami MET-1M» и растровом электронном микроскопе Quanta 200. Микрорентгеноспектральный анализ проводили в центре коллективного пользования ЮРГПУ(НПИ) им. М.И. Платова на растровом электронном микроскопе Tescan VEGA II LMU, оснащенном системой энергодисперсионного микроанализа INCA ENERGY 450/XT производства фирмы OXFORD Instruments Analytical, обеспечивающими возможность проведения элементного анализа в диапазоне от Na до U. Рентгеноструктурный анализ проводили на дифрактометре рентгеновском ARL X'TRA.

Экспериментальное исследование по определению предельно допустимых значений интенсивности деформации спеченной заготовки при радиальном сжатии втулки проводили на испытательной машине УММ-5 в ЮРГПУ (НПИ) им М.И. Платова в лаборатории на каф. «Общеинженерные дисциплины», влияние конфигурации формующего инструмента на формование наружной обоймы и работу уплотнения при холодной штамповке сферической обоймы на испытательном гидравлическом прессе ПСУ-50 в лаборатории на каф. «Материаловедение и технология машиностроения», микротвердость измеряли согласно ГОСТ 9450-76 по методу Виккерса на приборе HVS-1000, при помощи индентора пирамидальной формы с противолежащим углом 136°, испытательное усилие и время выдержки 0,49 Н / (15 с.) соответственно, твердость измеряли на твердомере Роквелла ТК2М при нагрузке 1500 Н, испытания на износ проводили на специально сконструированной машине трения согласно (ISO 7148-99) при нагрузке 100 Н и частоте вращения контртела 55,3 Hz в течение 30 мин, в лаборатории на каф. «Автомобили и транспортно-технологические комплексы».

Имитационное моделирование процессов холодной штамповки реализованы в лицензионной версии программы QForm, работа которой основана на методе конечных элементов. В программе имеется обширная база материалов, подходящих для холодного деформирования с возможностью варьирования относительной

плотности заготовки. Расчет и построение трехмерных геометрических моделей формующего инструмента и оснастки реализована в CAD системе трехмерного твердотельного моделирования Компас-BD v22 (учебная версия).

Обработка и анализ экспериментальных данных проводилась с помощью методов математической статистики. Результаты имитационных исследований согласуются с экспериментальными значениями.

Положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Новый способ выбора коррозионностойких хромоникелевых сталей для деталей сферических шарниров и расчет технологических параметров при холодной штамповке их наружной обоймы;

2. Результаты исследований имитационного моделирования (цифровые двойники) технологических процессов холодной штамповки деталей сферических шарниров и разработка методов конструирования технологической оснастки;

3. Особенности структурообразования хромоникелевых коррозионностойких сталей при холодной штамповке заготовок простой конфигурации и влияние технологических факторов на механические свойства наружной обоймы сферического шарнира;

4. Результаты исследования триботехнических свойств спеченных коррозионностойких хромоникелевых сталей с покрытием из твердых смазочных материалов;

5. Результаты компьютерного моделирования в программном комплексе QForm процесса производства деталей сферических шарнирных узлов методом холодной штамповки заготовок простой конфигурации.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности.

Диссертация соответствует паспорту научной специальности 2.6.17. Материаловедение (технические науки):

- пункт 3. Разработка научных основ выбора металлических, неметаллических и композиционных материалов с заданными свойствами применительно к конкретным условиям изготовления и эксплуатации деталей, изделий, машин и конструкций;

- пункт 8. Разработка и компьютерная реализация математических моделей физико-химических, гидродинамических, тепловых, хемореологических, фазовых

и деформационных превращений при производстве, обработке, переработке и эксплуатации различных металлических, неметаллических и композиционных материалов. Создание цифровых двойников технологических процессов, а также разработка специализированного оборудования;

- пункт 11. Разработка функциональных покрытий различного назначения и методов управления их свойствами и качеством»;

- пункт 16. Создание металлических, неметаллических и композиционных материалов, способных эксплуатироваться в экстремальных условиях: агрессивные среды, электрические и магнитные поля, повышенные температуры, механические нагрузки, вакуум и др.

Степень достоверности результатов

Подтверждается применением современных методов исследования структуры и свойств хромоникелевых сталей, большим объемом экспериментальных исследований, обработанных с использованием методов математической статистики, согласованностью полученных результатов научным представлениям и результатам других исследователей.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структурообразование и свойства материалов деталей сферических шарнирных узлов, полученных холодной штамповкой коррозионностойких хромоникелевых сталей»

Апробация работы

Основные результаты работы доложены и обсуждены на конференции «Результаты исследований - 2020. Материалы V Национальной конференции профессорско-преподавательского состава и научных работников ЮРГПУ (НПИ)» Новочеркасск, 15 мая 2020 г, Всероссийская научно-практическая конференции с международным участием «Прогрессивные технологии изготовления, восстановления и сборки деталей в машиностроительном производстве» Каспийск, 27-28 октября 2021 г, Международный научный форум «Наука и инновации -современные концепции» Москва, 11 апреля 2024 г, 16-я международная конференция «Новые материалы и технологии: порошковая металлургия, композиционные материалы, защитные покрытия, сварка» Минск, 22-24 мая 2024 г, Научно-техническая конференция Южно-Российского государственного политехнического университета им. М.И. Платова (НПИ) «Студенческая весна» 2021, 2024 г., Всероссийская научно-практическая конференция «Проблемы машиностроения: современные технологии обработки, материалы, машины, агрегаты», г. Махачкала, 11-12 октября 2024г.

Публикации в российских рецензируемых научных журналах из Перечня ВАК при Минобрнауки России по специальности 2.6.17:

1. Гасанов Б.Г., Конько Н.А., Баев С.С. Исследование кинетики формообразования деталей сферического подшипника скольжения из коррозионностойких сталей, полученных объемной штамповкой пористых заготовок // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). 2024 Т. 26, №2. С. 127-142. DOI: http://dx.doi.org/10.17212/1994-6309-2024-26.2-127-142

2. Гасанов Б.Г., Конько Н.А., Баев С.С. Влияние способа получения порошков хромоникелевых нержавеющих сталей на деформированное состояние и свойства внешней обоймы сферического шарнирного узла // Diagnostics, Resource and Mechanics of materials and structures. - 2024. Iss. 5. - P. 138-158. DOI: 10.17804/2410-9908.2024.5.138-158

3. Конько Н.А., Гасанов Б.Г. Влияние способа получения и структуры хромоникелевых коррозионностойких сталей на кинетику формования наружной обоймы сферических шарниров // Безопасность техногенных и природных систем. 2025. №3. С. 230-241. DOI: https://doi.org/10.23947/2541-9129-2025-9-3-230-241.

Другие публикации в Российских рецензируемых научных журналах:

4. Гасанов Б.Г., Конько Н.А., Баев С.С., Егоров С.Н. Определение деформированного состояния методом имитационного моделирования при получении деталей сложной формы объемной штамповкой пористых заготовок // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2023. № 4. С. 122-130. DOI: http://dx.doi.org/10.17213/1560-3644-2023-4-122-130.

5. Гасанов Б.Г., Конько Н.А., Баев С.С., Дорофеев В.Ю. Зависимость предельной осевой нагрузки на сферические подшипников скольжения от состава и структуры спеченных коррозионностойких сталей// Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2024. № 3. С. 102-110. DOI: http://dx.doi.org/10.17213/1560-3644-2024-3-102-110.

6. Конько Н.А., Гасанов Б.Г., Дорофеев В.Ю., Попов Ю.В. Влияние состава твердых смазочных материалов на износостойкость спеченных хромоникелевых сталей, полученных из распыленных порошков ВП 304.200.30 // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2025. № 1. С. 96 - 105. http://dx.doi.org/10.17213/1560-3644-2025-1-96-105.

7. Гасанов Б.Г., Конько Н.А., Баев С.С., Бабец А.В. Особенности производства седел клапанов ГРМ из высокохромистых порошковых сталей // Грузовик. 2024. №7. С. 14-20. DOI: 10.36652/1684-1298-2024-7-14-20.

Патент на изобретение:

8. Патент № 2823556 Российская Федерация, МПК С23С 24/06 (2006.01), С23С 24/02 (2006.01), СПК С23С 24/06 (2024.01), С23С 24/02 (2024.01). Устройство для нанесения твердосмазочных покрытий на внутреннюю цилиндрическую поверхность втулки: № 2023134587: заявл. 22.12.2023; опубл. 24.07.2024 / Конько Н. А., Гасанов Б. Г.; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова".

Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ:

9. Свидетельство о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2024612263 (РФ). Расчет полей макродеформации пористых порошковых заготовок (MeshKForm 1.0): № 2024610327: заявл. 15.01.2024: опубл. 30.01.2024 / Конько Н. А.; заявитель Конько Николай Андреевич. - 1 с.

Структура и объем диссертации

Работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы (149 наименований), 7 приложений. Общий объем диссертации составляет 183 страницы машинописного текста, 110 рисунков и 23 таблицы.

1. СОСТАВ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ

КОРРОЗИОННОСТОЙКИХ ХРОМОНИКЕЛЕВЫХ СТАЛЕЙ ДЛЯ

ШАРНИРНЫХ УЗЛОВ

1.1. Структура и свойства антифрикционных материалов

Большой вклад в развитие машиностроения, техники, транспортных средств и технологического оборудования внесло применение новых функциональных материалов, получаемых различными методами [1-4]. Это обусловлено прежде всего активным ростом нагрузок и скоростей в таких фрикционных узлах, так как требования к материалам варьируются в широком диапазоне и определяются условиями эксплуатации машин и механизмов [5, 6].

Использование антифрикционных материалов, способных работать в условиях сухого и полусухого трения, является важным направлением в авиа- и автомобилестроении, так как способствует их эффективному функционированию без технического воздействия. Решение такой задачи позволяет значительно упростить конструкции и технологию производства деталей фрикционных узлов, снизить массу и облегчить их обслуживание, а также увеличить эксплуатационную надежность [7, 8].

Основными критериями для антифрикционных материалов, применяемых в различных отраслях машиностроения, являются низкий коэффициент трения и высокая стойкость к износу. Эти характеристики позволяют минимизировать энергозатраты в узлах трения и обеспечивают длительный срок службы [9, 10]. Антифрикционные материалы также должны обладать и рядом других свойств, необходимых для всех типов материалов в дополнении к специфическим характеристикам, которые гарантируют их эффективность в заданных условиях. К ним относятся: оптимальное сочетание объемной и поверхностной прочности; необходимая вязкость материала, которая снижает возможность хрупкого разрушения в зоне трущихся поверхностей; высокая стойкость к усталостным нагрузкам; оптимальные показатели коэффициента термического расширения и

теплопроводности; возможность формировать слой вторичной структуры, которая предохраняет поверхности сопряженных материалов от схватывания; наличие в поверхностных порах материала твердой или жидкой смазки [11-14].

Важно отметить, что для специализированных материалов необходимы определённые свойства. В этой связи материалы, предназначенные для узлов трения с тяжелыми нагрузками, должны обладать: высокой прочностью на сжатие; работать в условиях повышенной температуры с использованием только сухого трения; стойкостью к окислительным процессам при повышенных температурах; высокой антифрикционной эффективностью к окислительным продуктам; устойчивостью физических и механических характеристик при эксплуатационных температурных режимах [15].

Одним из главных требований к материалам подшипников трения, является отсутствие схватывания рабочих поверхностей, что во многом определяет допустимые параметры рабочих давлений и скоростей [4, 16].

Методом порошковой металлургии в основном изготавливают антифрикционные материалы на основе железа, меди и их сплавов. [4, 5, 17-20]. Чистые металлы при эксплуатации в жидкой и газовой среде подвержены коррозионным процессам из-за воздействия кислорода с поверхностными слоями металла, образуя различные оксиды [21-23]. Для повышения антифрикционных свойств применяемой основы, шихту дополнительно легируют такими элементами, как: Сг, М, W, Мо, Си и др. В результате легирования материала основы, изменяются параметры кристаллической решетки, микроструктура, антифрикционные характеристики, распределение зерен и др. [22, 24-27].

Физико-механические свойства материалов варьируются в зависимости их химического состава. Специфические условия эксплуатации узлов трения определяют выбор основы материала и тип легирующих добавок в каждом конкретном случае [28-30]. Например, материалы, имеющую основу нержавеющих сталей с высоким содержанием хрома и никеля, хорошо зарекомендовали себя для работы в агрессивных средах и при высоких температурах [31-33].

Материалы, имеющие бронзовую основу или сплавы М-Си, М^е с повышенным содержанием никеля эксплуатируются в жидких средах, например в воде.

Анализ литературы показал, что на данный момент недостаточно изучены физико-механические и антифрикционные свойства спеченных сплавов, которые легированы различными химическими элементами.

Что бы повысить прочностные характеристики материала на основе Fe, его легируют такими элементами (С, Сг, М, Си, Р, Мп и Мо) в разных пропорциях. Для снижения коэффициента трения в сплавах на основе Fe в шихту дополнительно вводят графит, серу, сульфиды, селениды, фториды, серебро и другие компоненты [34, 35].

Влияние легирующих элементов Сг и Мо на износостойкость в зависимости от нормального давления и скорости скольжения изучено в работе [36]. Легирование Сг расширяет область нормального износа, а при одновременном легировании Сг, М и Мо наблюдается резкое расширение области нормального износа [37-39].

В книге [4] предложена систематика легирующих элементов для спеченного железа и определено влияние легирующих элементов, взятых в оптимальном соотношении, на свойства материалов при трении. Установлено [40-43], что в режиме самосмазывания все легирующие элементы способствует повышению предельно допустимых нагрузок и коэффициента трения, особенно в случае образования интерметаллидов и эвтектик (В, Р). Наибольшую допустимую нагрузку обеспечивает (Си, Со, С, М, В и Sn). Среди них наименьшему износу способствует (Со, Си и В) введенные в железо. При равной нагрузке (34,5 кГ/см2) все добавки, кроме Мп, С и Cd, уменьшают износ пористого железа [44, 45].

При трении без смазки введение элемента, образующего гетерогенную структуру при выделении интерметаллида или дисперсной фазы (Си, В, Мп, Sn, W, Р), повышает предельно допустимую нагрузку, а также уменьшает износ (В, W, Р) или коэффициент трения (В, Мо, Sn, Р) пористого железа [4, 46-48].

Однако легирование только одним компонентом не удовлетворяет возрастающим требованиям к свойствам антифрикционных материалов. Имеется большое количество работ, рассматривающих влияние различных добавок на свойства и структуру спеченных железа и железографита, которые нуждаются в систематизации. При этом повышению антифрикционных характеристик материалов при легировании уделено недостаточное внимание, исследования носят эпизодический характер.

Сплавы на основе Cu, которые легируют элементами (Sn, Fe, Ni, Al, P и др.) имеют повышенные прочностные свойства материала. Регулирование значения антифрикционных свойств композитных материалов на медной основе достигается пропиткой пористого материала элементами типа (С, Pb, Ag, фторопласты и др.).

Легирование меди никелем повышает износостойкость сплавов, так установлено, что введение от 5 до 12 % мас. никеля кривая работы разрушения имеет максимум при испытании материала на износостойкость. При более высоком содержании никеля наблюдается снижение износостойкости в результате резкого уменьшения теплопроводности сплава и связанного с этим повышением тепловой нагруженности узла трения. В случае легирования меди цинком при содержании его выше 5 % мас. наблюдается резкое снижение износостойкости в результате высокой подвижности образующихся вторичных структур, представляющих собой твердые растворы кислорода в металле [4].

Аналогичное поведение обнаружено в сплавах Al-Cu (содержание меди более 5 % мас.) и Al-Mg (содержание магния более 10 % мас.). В этом случае вторичные структуры также представляют собой твердые растворы кислорода в металле, снижающие износостойкость и работы разрушения [49].

Из-за наличия пор спеченные материалы однотипного состава уступают литым аналогам по физико-механическим свойствам, но превосходят их по эксплуатационным свойствам (особенно по износостойкости). Срок службы подшипников скольжения из бронзы, латуни, баббита, чугуна, стали, а также подшипников качения уступает подшипникам, изготовленным из спеченных материалов на основе железа и меди в 1,5 - 3 раза [50].

Обеспечение эффекта само-смазываемости является главным достоинством антифрикционных материалов. Смазочный слой сохраняется на фрикционных поверхностях за счет наличию смазки в порах самого материала. Благодаря этому, снижается износ и схватывание подшипника, а значит уменьшается риск выхода его из строя, когда подача смазки прекращается. Наличие смазочного материала в порах спеченного подшипника трения позволяет ему функционировать без дополнительной подачи жидкой смазки извне. В роли смазки в спеченных материалах могут выступать такие твердые смазочные вещества как: сульфиды, фториды и другие соединения, а также графит [4, 29, 51, 52 и др.].

При интенсивной подаче смазки пористые спеченные материалы практически не отличаются своими антифрикционными характеристиками от литых материалов, так как важное значение имеет работоспособность смазочного слоя. Поэтому сравнение материалов исключительно по их свойствам не всегда имеет смысл. Баббиты и определенные виды бронзы обладают высокой несущей способностью, в то время как антифрикционные чугуны и стали характеризуются большей твердостью и прочностью. Работоспособность и износостойкость литых материалов значительно снижаются при граничном трении или сухом трении. В этих условиях пористые спеченные антифрикционные материалы обладают явными преимуществами. Так как их антифрикционные свойства могут быть оптимизированы при помощи химического состава материала, уровня пористости и содержания графита. Применение графита в качестве твердой смазки способствует образованию разделительной масло-графитовой пленки на поверхности трения [4-6, 53, 54].

При использовании композиционных спеченных материалов (высоколегированные сплавы Fe, Си, М, Сг и других цветных металлов) удается значительно повысить характеристики материалов узлов трения. Указанные выше материалы при изготовлении включают в себя твердые смазочные добавки [55].

Кроме материалов изготовленных на основе железо- и бронзографита также имеется различное количество других специализированных материалов, которые предназначены для уникальных условий эксплуатации [15, 34-36]. Среди них

можно выделить: минерале-керамические композиты; материалы металлографитовые; нержавеющие стали сульфидированные и сульфиборированные; железографиты сульфидированные и высоколегированные; материалы на основе железо-никелевых сплавов; материалы углеграфитовые и металлофторопластовые; армированные материалы на стальной основе и др.

Ценными классами композиционных материалов являются металлофторопластовые, углеграфитовые и минералокерамические материалы [2, 56, 57]. Для эффективного функционирования антифрикционных материалов важны не только объемная прочность материала, но и поведение их поверхностного слоя при трении.

К примеру, углеграфитовые материалы не могу выдерживать высокие нагрузки из-за низкой прочности [58, 59] хоть и обладают высокой износостойкостью и способностью работать при высоких скоростях трения (до 2040 м/с). Так углеграфитовые материалы легко защищаются от окисления пиролитическими пленками, хорошо противостоят воздействию химически агрессивных сред и могут работать при температурах до 2500° С в инертных средах [31, 60, 61].

Железографитовые материалы с одинаковой пористостью [4, 62] по сравнению с аналогами на основе бронзографита, обладают более высокими механическими характеристиками, что способствует увеличению их несущей способности. Материалы с повышенным содержанием графита, легированные медью, могут быть использованы в работе при повышенных температурах, когда графит играет роль твердой смазки. Материал на железной основе, содержащий 7% меди и 4% графита, имеет практически постоянный коэффициент трения (около 0,1) при скорости скольжения 0,94 м/с и нагрузках 10-45 кГ/см2 [3].

При легировании пористого материала на основе железа медью в количестве 2-5%, микротвердость железа возрастает с 83-131 до 120-204 кГ/мм2, а также повышается прочность материала в 1,5-2 раза в зависимости от содержания меди

По данным [44, 45], кроме меди положительное влияние на свойства железографита, содержащего 1% графита в шихте, оказывают добавки (Мп, Р, 7п, Sn и РЬ), введенные в небольших количествах. Их положительное влияние проявляется в формировании мелкодисперсной перлитной структуры при спекании в водороде при температуре 1100°С в течении 2ч. Из приведенных данных следует, что повышение прочности железографитового материала при введении этих добавок и образование перлитных мелкодисперсных структур способствует повышению износостойкости, оценка которой велась в условиях трения без смазки при малых скоростях скольжения (0,4 м/с) [44, 45].

Изучение зависимости механических и антифрикционных свойств пористого железа и железографита с содержанием графита 1%, 2% и 3% спеченного в различных газовых средах (водороде, диссоциированном аммиаке, конвертированном природном газе, вакууме и аргоне) от содержания графита в шихте до спекания и общего содержания углерода в объеме материала после спекания описаны в работе [63, 64]. Установлено, что оптимальное количество свободного графита в материалах с ферритной структурой на основе железа составляет от 1,0% - 1,5%.

При условиях капельной подачи смазки в процессе эксплуатации материалов подшипников со скоростью скольжения 2,65 м/с, исследованиями по антифрикционным свойствам установлено [65], что железографит с содержанием графита 3% обеспечивает лучшие характеристики.

Установлено [4, 66-69], что при легировании материала на железной основе, имеющего 10-25% пор, химический состав которого состоит из 1,5% графита и 10% меди с добавлением никеля (5, 15, 21%) спеченного в среде водорода при температуре 1140-1150°С, повышает его твердость.

В работе [4, 70] показано, что при введении в железографитовый антифрикционный материал до 2% фосфора и меди, повышаются прочностные и износостойкие характеристики материала. Медь и фосфор отличаются более тонкой структурой. Также обнаружено, что на прочностные и антифрикционные свойства материалов на основе меди и бронзы, значительное влияние оказывают

легирующие добавки, например, прочность и износостойкость [4] повышается за счет введение бора до 0,5% в шихту порошкового материала из оловянистой бронзы. Также, с помощью химико-термического насыщения увеличивается твердость частиц фосфористой меди (со 100 до 200-300 кГ/мм2), при добавлении В, Т и М. Коэффициент трения пористого брикета снижается (с 0,2-0,3 до 0,1-0,15), за счет введения этих элементов, что способствует снижению схватывания и стабилизации его значения [71, 72].

В работе [73-75] изучены процессы диффузии при спекании прессовок из порошков железа, легированных хромом (с помощью порошков стали Х30 с различным размером частиц) и никелем (с помощью порошков электролитического никеля). Размер частиц порошка составлял для железа менее 40, для Х30 -63-56 и 2,0-4,5 мкм, для никеля -56-40 и 2,5-60 мкм. Хром и никель в виде частиц различной дисперсности вводились в количестве 10 % мас.

Показано, что при температуре спекания 1000°С не происходит заметного растворения порошковых частиц, стали Х30 в железе. Повышение температуры до 1100°С приводит к растворению тонкодисперсных частиц хромового сплава. Растворение крупных частиц начинается только при 1200°С. Растворение никеля в железе при тех же температурах протекает более интенсивно. Однако в обоих случаях на процесс структурообразования большое влияние оказывает дисперсность частиц легирующих добавок [1, 4, 75, 76]. Крупные частицы стали Х30 и никеля даже при 1300°С и длительных выдержках (до 4,5 - и 12 ч) полностью не растворяются. Введение высокодисперсных частиц ускоряет процесс их растворения в железе и приводит к образованию более однородной структуры. Полное растворение мелких частиц стали Х30 происходит при 1300° С в течение 4,5 ч. Гомогенный раствор никеля в железе при введении высокодисперсных добавок образуется при температуре 1300° С в течение 9 ч [4].

В условиях воздействия агрессивных жидких и газовых сред при высоких температурах до 500°С используют материалы на основе железоникелевых композиций (ЖНГрЗМ15, ЖНБМ), которые функционируют без использования смазки.

В условиях трения без смазки рекомендуют к использованию самосмазывающиеся материалы на основе полимеров (найлон, полиамид, тефлон и фенольная смола), а также их комбинации с неметаллическими и металлическими порошками. Данные материалы эффективны при использовании на воздухе, в вакууме, в жидких и газовых инертных и активных средах. Работоспособность узлов трения, в которых используются материалы, описанные выше, обеспечивается при небольших удельных нагрузках и невысоких скоростях скольжения [1, 2, 4].

Получение хромистых порошковых сталей связано с определенными трудностями [77-79]. Это обусловлено, в первую очередь, высокой химической активностью хрома несмотря на то, что окисная плёнка играет положительную роль, защищая поверхность материала от окисления при комнатной и повышенных температурах, наличие её на поверхности частичек порошка существенно препятствует протеканию процесса взаимной диффузии хрома и железа. Кроме того, невосстановленные скопления окислов в порошковых материалах являются концентраторами напряжений, что значительно снижает их пластические характеристики [80-83].

Хром (Сг) в взаимодействии с кислородом (О) образует несколько соединений, среди которых наиболее изучены: хромовый ангидрид (СгО3); закись хрома (СгО); окись хрома (&2О3). Хромовый ангидрид плавится при температуре 195°С и при нагревании разлагается, образуя промежуточные оксиды. Основной окисел СгО на воздухе неустойчив и быстро переходит в более стабильный Сг2О3, который имеет температуру плавления 1990-2300°С и плотность 5210 кг/м3. Окисная пленка, образующаяся на сталях с содержанием 13 % хрома, при нагреве до 400 °С в атмосфере очищенного кислорода является закисью железа FeO. В области температур 500-600°С окисная плёнка состоит из FeO4 и Сг2О3. Поэтому изучению состояния поверхности частиц порошка хрома или лигатуры, во многом зависит от метода их получения. Немало важное значение имеет также способ введения хрома в порошковую шихту, которую получают [84, 85]:

Технология производства порошковых хромосодержащих сталей к закономерности процессов, протекающих при их получении, были изучены в работах [47]. Анализ этих работ показал, что хорошие результаты были получены при спекании нержавеющих сталей в вакууме, водороде и диссоциированном аммиаке с точкой росы не более -45°С, а также без применения проточных защитных сред в контейнерах с плавким затвором [82, 86-88].

Стали, спеченные в вакууме, обладают высокой пластичностью и несколько меньшей, чем в среде водорода, прочностью, имеют низкую твердость и хорошую коррозионную стойкость [82]. Вследствие высокой пластичности сталей, полученных вакуумным спеканием, они находят широкое применение в различных отраслях промышленности после дополнительной обработки их давлением. Таким образом можно получать заготовки высокой плотности или изделия с повышенной прочностью в широких диапазонах температур, которые обладают к тому же коррозионной стойкостью. Однако из-за активного испарения в вакууме хрома при спекании, требуется использовать различные засыпки, это в свою очередь приводит к значительному увеличению процесса спекания.

При спекания нержавеющих сталей в токе осушенного водорода диффузионные процессы интенсивно идут уже при 1150°С, однако, для предотвращения окисления целесообразно использовать интервал температур 1200-1250°С.

Пластичность сталей, спеченных в водороде, ниже, чем в вакууме, что объясняется авторами работы [69] растворением и локализацией водорода на дефектах структурного строения и взаимодействием его с различными примесями, сегрегирующими на границах зерен, протеканием окислительно-восстановительных реакций, сопровождаемых образованием газовых продуктов, разрыхлением границ зерен и возникновением высоких локальных давлений. Стали, спеченные в вакууме или осушенном водороде, имеют высокую пластичность и небольшую прочность, по сравнению со сталями того же состава спеченных в диссоциированном аммиаке [4]. Это связано с тем, что в процессе спекания образуются нитриды хрома, обедняется твердый раствор, что приводит

также к снижению коррозионной стойкости. Отмечается, что азотирование происходит в основном в процессе нагрева и охлаждения (т.е. при сравнительно низких температурах). Поэтому для предотвращения насыщения спеченных сталей азотом эти операции следует ускорить.

При разработке нового класса коррозионностойких антифрикционных материалов [89], а также методов их производства [4, 47, 78] использовали нержавеющие стали Х23Н18, Х18Н9, Х18Н15, Х17Н2 и др.

Улучшение физико-механических и антифрикционных свойств материалов достигается путем применения цементирования или сульфидирования с борированием [4], что позволяет улучшить их состав в зависимости от условий применения. Формирование материалов с высокогетерогенной структурой происходит за счет присутствие серы, сульфидов, а также образования новых фаз в процессе спекания с учетом взаимодействия компонентов основы с добавками и насыщающими элементами (например, углеродом, бором) [21, 44, 48 и др.]. Это обеспечивает высокую износостойкость и малый коэффициент трения в различных условиях эксплуатации. Удобная обработка и высокая устойчивость к схватыванию является главным преимуществом высоколегированных композиционных материалов даже при интенсивном износе по сравнению с аналогами [48].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Конько Николай Андреевич, 2026 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Федорченко И.М. Порошковая металлургия. Материалы, технология, свойства, области применения: справочник / И.М. Федорченко, И.Н. Францевич, И.Д. Радомысельский [и др.]. - К.: Наук. думка, 1985. - 624 с.

2. Menezes, P. Self-Lubricating Composites / P. Menezes, P. Rohatgi, E. Omrani. - 2022. - 296 p.

3. Анциферов В.Н. Порошковые легированные стали / В.Н. Анциферов, В. Б. Акименко, Л.М. Гревнов. - М.: Металлургия, 1991. - 318 с.

4. Косторнов А. Г. Триботехническое материаловедение: монография / А.Г. Косторнов. - Луганск: Изд-во «Ноули», 2012. - 701 с.

5. Федорченко И.М. Композиционные спеченные антифрикционные материалы / И.М. Федорченко, Л.И. Пугина. - К.: Наук. думка, 1980. - 404 с.

6. Дьячкова Л.Н. Порошковые материалы на основе железа с повышенными механическими и триботехническими свойствами: монография / Л.Н. Дьячкова. - Минск: Белорусская наука, 2020. - 204 с.

7. Пушкарев В.В. Влияние структуры сопряженных поверхностей на триботехнические свойства антифрикционных пар трения / В.В. Пушкарев, И.М. Федорченко [и др.] // Порошковая металлургия. - 1988. - № 11. - С. 76-79.

8. Feldshtein, E. On the properties and tribological behaviors of P/M iron based composites reinforced with ultrafine particulates / E. Feldshtein, L. Dyachkova // Composites Part B: Engineering. - 2014. - pp. 16-24.

9. Anand, A. High Temperature Friction and Wear Characteristics of Fe-Cu-C Based Self-Lubricating Material / A. Anand, S. M. Sharma // Transactions of the Indian Institute of Metals. - 2017. - Vol. 70. - pp. 2641-2650.

10. Степанчук А.Н. Технология порошковой металлургии / А.Н. Степанчук, И.И. Билык, П.А. Бойко. - К.: Вища школа, 1989. - 415 с.

11. John, M. Self-Lubricating Materials for Extreme Condition Applications / M. John, P. L. Menezes // Materials. - 2021. - Vol. 14. - p. 5588.

12. Раковский В.С. Порошковая металлургия в машиностроении / В.С. Раковский, В.В. Скалинский. - М.: Машиностроение, 1983. - 126 с.

13. Ермаков С.С. Порошковые стали и изделия / С.С. Ермаков, Н.Ф. Вязников. - Ленинград: Машиностроение, 1980. - 319 с.

14. Kostornov, A. G. Sintered antifriction materials / A. G. Kostomov, O. I. Fushchich // Powder Metallurgy and Metal Ceramics. - 2007. - Vol. 46. - pp. 503-512.

15. Мэттьюз Ф. Композитные материалы. Механика и технология / Ф. Мэттьюз, Р. Роллингс. - М.: Техносфера, 2004. - 408 с.

16. Miyoshi, K. Solid Lubrication Fundamentals and Applications / K. Miyoshi. - 1st ed. - London: Taylor & Francis, 2001. - 416 p.

17. Huang, S. Friction and wear properties of Cu-based self-lubricating composites in air and vacuum conditions / S. Huang, Y. Feng, K. Ding, G. Qian, H. Liu, Y Wang // Acta Metallurgica Sinica (English Letters). - 2012. - Vol. 25. - pp. 391-400.

18. Алаян А.А. Антифрикционные материалы и изделия / А.А. Алаян [и др.] // Порошковая металлургия на пороге нового тысячелетия. - Ереван, 2000. - С. 67-88.

19. Бабец Н.В. Улучшение антифрикционных свойств композиционных порошковых материалов на основе железа / Н.В. Бабец, Б.Н. Васильев, М.А. Исмаилов // Металлург. - 2012. - № 6. - С. 68-70.

20. Anselmo, L. Influence of post-sintering sizing process on the tribological behaviour of self-lubricating iron-based composite / L. Anselmo, T. de Souza Lamim, M. Hromatka, J. D. Biasoli de Mello, A. Klein, G. Hammes, C. Binder // Wear. - 2022. - Vol. 496-497. - pp. 204287.

21. Слысь И.Г. Исследование процесса сульфидирования металлокерамических нержавеющих сталей. Сообщение 2 / И.Г. Слысь, И.М. Федорченко, Е.Н. Ермакова, Л.И. Пугина // Порошковая металлургия. - 1973. - № 4. - С. 37-43.

22. Maslyuk, V. A. Sintered Composites Based on Stainless Steel / V. A. Maslyuk // Powder Metallurgy and Metal Ceramics. - 2000. - Vol. 39. - pp. 549-553.

23. Браун Э.Д. Основы трибологии (трение, износ, смазка) / Э.Д. Браун [и др.]; под ред. А. В. Чичинадзе. - 2-е изд. - М.: Центр «Наука и техника», 2001. - 778 с.

24. Акименко В.Б. Состав, структура и свойства железных и легированных порошков / В.Б. Акименко, В.Я. Буланов, И.А. Гуляев [и др.]. - Екатеринбург: УИФ «Наука», 1996. - 352 с.

25. Li, J. Effect of Cu content on the microstructure and properties of sintered Fe-0.8C-xCu antifriction materials / J. Li, H. Feng, J. Zhang, P. Chen, J. Cheng // Materials Research Express. - 2024. - Vol. 11. - pp. 1-10.

26. Jiao, H. Influence of Phosphorous on the Tribological Properties of PM Iron-Based Sintered Composites / H. Jiao, W. Su, S. Ma, B. Wan, Y. Yin // Applied Mechanics and Materials. - 2012. - pp. 217-219.

27. Гаркунов Д.Н. Триботехника (конструирование, изготовление и эксплуатация машин): учебник / Д.Н. Гаркунов. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательство МСХА, 2002. - 632 с.

28. Напара-Волгина С.Г. Коррозионные и триботехнические свойства материалов на основе нержавеющей стали марки Х18Н15 с присадками MoS2 и Сг3С2 / С.Г. Напара-Волгина, Л.Н. Орлова, А.К. Скуратовский // Порошковая металлургия. - 1999. - № 1/2. - С. 62-68.

29. Zhu, C. Tribological properties of a novel iron-based self-lubricating composite / C. Zhu, I. Ahn, X. Zheng, Y. Bao, Y. Dong, L. Yao, R. Song, D. Wei, Y Xu // Lubrication Science. - 2024. - Vol. 36. - pp. 235-241.

30. Напара-Волгина С.Г. Механические, триботехнические и коррозионные свойства спеченной нержавеющей стали аустенитного класса марки Х23Н18 с присадками карбида хрома / С.Г. Напара-Волгина, Л.Н. Орлова, В.К. Кудь [и др.] // Порошковая металлургия. - 1998. - № 9/10. - С. 93-97.

31. Пугина Л.И. Новые антифрикционные спеченные материалы для тяжелых условий работы / Л.И. Пугина, В.С. Агеева, И.Г. Слысь // Вестник машиностроения. - 1974. - № 12. - С. 25-28.

32. Sharma, S. M. Effect of Speed on the Tribological Behavior of Fe-Cu-C Based Self Lubricating Composite / S. M. Sharma, A. Anand // Transactions of the Indian Institute of Metals. - 2017. - Vol. 71. - pp. 1-11.

33. De Lima, G. A. Controlling the Solid-State Reaction in Fe-MoS2 Self-Lubricating Composites for Optimized Tribological Properties / G. A. De Lima, A. N. Klein, K. P. Furlan // Lubricants. - 2022. - Vol. 10. - p. 1-11.

34. Furlan, K. P. Metallurgical Aspects of Self-lubricating Composites Containing Graphite and MoS2 / K. P. Furlan, P. da Costa Goncalves, D. R. Consoni [и др.] // Journal of Materials Engineering and Performance. - 2017. - Vol. 26. - pp. 11351145.

35. Слысь И.Г. Исследование структуры и свойств спеченной нержавеющей стали, содержащей дисульфид молибдена / И.Г. Слысь, А.В. Перепелкин, И.М. Федорченко // Порошковая металлургия. - 1973. - № 9. - С. 2429.

36. Мигранов М.Ш. Триботехнические свойства спеченных порошковых инструментальных материалов / М.Ш. Мигранов, Л.Ш. Шустер, Г.С. Фукс-Рабинович // Трение и смазка в машинах и механизмах. - 2015. - № 6. - С. 38-41.

37. Дьячкова Л.Н. Получение антифрикционных композиционных порошковых инфильтрованных материалов на основе железа для тяжело нагруженных узлов трения: автореф. дис. докт. техн. наук / Л.Н. Дьячкова. - Минск: НПО порошковой металлургии, 2013.

38. Горохов, В.М. Влияние содержания молибдена на свойства порошковых низколегированных сталей, изготовленных из смесей, содержащих оксиды легирующих элементов / В.М. Горохов, В.Н. Гучек, И.Н. Тарусов // Порошковая металлургия: Республиканский межведомственный сборник научных трудов. Том Выпуск 45. - Минск: Белорусская наука, 2022. - С. 22-27.

39. Дьячкова Л.Н. Порошковые материалы на основе железа / Л.Н. Дьячкова, Л.Ф. Керженцева, Л.В. Маркова. - Минск: Тонпик, 2004. - 228 с.

40. Furlan, K. P. Self-lubricating composites containing MoS2: A review / K. P. Furlan, J. D. B. de Mello, A. N. Klein // Tribology International. - 2018. - Vol. 120. - pp. 280-298.

41. Мигранов М.Ш. Триботехнические свойства спеченных порошковых инструментальных материалов / М.Ш. Мигранов, Л.Ш. Шустер, Г.С. Фукс-Рабинович // Трение и смазка в машинах и механизмах. - 2015. - № 6. - С. 38-41.

42. Воронков Б.Д. Подшипники сухого трения / Б.Д. Воронков. - 2-е изд., перераб. и доп. - Ленинград: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1979. - 224 с.

43. Zapf, G. Introduction of high oxygen affinity elements manganese, chromium and vanadium in the powder metallurgy of P/M parts / G. Zapf, K. Dalal // Modern Developments in Powder Metallurgy. - Princeton, NJ, USA: Metal Powder Industries Federation, 1977. - Vol. 10. - pp. 129-152.

44. Федорченко И.М. Исследование процесса сульфидирования металлокерамических нержавеющих сталей. Сообщение 1 / И.М. Федорченко, И.Г. Слысь, Л.И. Пугина, А.Ф. Хриенко // Порошковая металлургия. - 1971. - № 7. - С. 39-45.

45. Pambaguian, L. Self-lubricating copper matrix composites with high contents of lubricants / L. Pambaguian, A. Merstallinger // Proceedings of the World Tribology Congress. - Vienna, Austria, 3-7 September 2001.

46. Omrani, E. New Emerging Self-lubricating Metal Matrix Composites for Tribological Applications / E. Omrani, A. Dorri Moghadam, P. L. Menezes, P. K. Rohatgi.

- Cham: Springer, 2016. - pp. 63-103.

47. Радомысельский И.Д. Свойства порошковых нержавеющих сталей аустенитного класса, получаемых различными методами / И.Д. Радомысельский, С.Г. Напара-Волгина, Е.В. Венгловская // Порошковая металлургия. - 1985. - № 6.

- С. 1-5.

48. Слысь И.Г. Борирующее спекание порошков нержавеющих сталей / И.Г. Слысь, И.М. Федорченко, Л.И. Пугина, В.П. Богомолов // Порошковая металлургия.

- 1975. - № 10. - С. 16-23.

49. Витязь, П.А. Механически легированные сплавы на основе алюминия и меди / П.А. Витязь, Ф.Г. Ловшенко, Г.Ф. Ловшенко. - Минск: Беларуская навука, 1998. - 352 с.

50. Nunez, E. E. Tribology review of blended bulk polymers and their coatings for high-load bearing applications / E. E. Nunez, R. Gheisari, A. A. Polycarpou // Tribology International. - 2018. - Vol. 129. - pp. 92-111.

51. Федорченко И.М. Подшипниковые сульфидированные металлокерамические материалы на основе нержавеющих сталей / И.М. Федорченко, Л.И. Пугина, И.Г. Слысь, Н.Е. Пономаренко // Трение и изнашивание при высоких температурах. - М.: Наука, 1973. - С. 115-120.

52. Dhanasekaran, S. Dry sliding friction and wear characteristics of Fe-C-Cu alloy containing molybdenum disulphide / S. Dhanasekaran, R. Gnanamoorthy // Materials & Design. - 2007. - Vol. 28. - pp. 1135-1141.

53. Srivyas, P. Tribological Characterization of Iron-Based Self-Lubricating Composite under Dry Sliding Conditions / P. Srivyas, M. S. Charoo // Journal of The Institution of Engineers (India): Series D. - 2021.

54. Болсуновская Т.А. Влияние марки графита в качестве твердой смазки на триботехнические свойства металлического композиционного материала / Т. А. Болсуновская, И.Ю. Ефимочкин, Н.В. Севостьянов, Н.П. Бурковская // Труды ВИАМ. - 2018. - № 7. - С. 69-77.

55. Pang, J. Effect of copper powder on the properties of iron-based powder metallurgy sintered products / J. Pang, P. Congchao, S. Yaoxin // Proceedings of the World Congress on Powder Metallurgy. - Beijing, China, 16-20 September 2018. - pp. 98-106.

56. Chen, W. X. Tribological behavior of carbon-nanotube-filled PTFE composites / W. X. Chen, F. Li, G. Han [и др.] // Tribology Letters. - 2003. - Vol. 15(3). - pp. 275-278.

57. Ильюшенко А.Ф. Особенности влияния графита карандашного и графита элементного на триботехнические свойства фрикционного материала на основе меди, работающего в условиях граничного трения / А.Ф. Ильюшенко [и др.] // Порошковая металлургия. - 2019. - № 42. - С. 65-69.

58. Фиалков А.С. Углеграфитовые материалы / А.С. Фиалков. - М.: Энергия, 1979. - 319 с.

59. Хорев В.А. Влияние микроструктуры антифрикционных углеграфитовых материалов на степень повреждаемости трущихся поверхностей в режимах высокоскоростного сухого трения / В.А. Хорев // Материалы XVII молодежной научной конференции, школы молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика РАН М. М. Шульца. - Санкт-Петербург, 5-6 декабря 2019. - Сборник тезисов. - С. 112-114.

60. Дьячкова Л.Н. Порошковые материалы на основе железа с повышенными механическими и триботехническими свойствами / Л.Н. Дьячкова.

- Минск: Беларуская навука, 2020. - 203 с.

61. Ильюшенко А.Ф. Фрикционные материалы, содержащие углеродные волокна и керамические частицы (обзор) / А.Ф. Ильюшенко, А.В. Лешок, А.Н. Роговой, М.В. Лазарчик // Порошковая металлургия: республиканский межведомственный сборник научных трудов. Том Выпуск 44. - Минск, 2021. - С. 68-75.

62. Ильюшенко А.Ф. Влияние вида графита на триботехнические свойства фрикционного материала на основе меди, работающего в условиях граничного трения / А.Ф. Ильющенко [и др.] // Порошковая металлургия: межвед. сб. науч. тр.

- Минск, 2019. - № 42.

63. Лешок А.В. Триботехнические свойства порошкового фрикционного материала на основе меди с добавкой порошка железо-хромистого сплава / А.В. Лешок [и др.] // Трение и износ. - 2021. - Т. 42, № 1. - С. 5-12.

64. Лешок А.В. Исследование влияния добавок порошков ТЮ2 и Сг203 на механические свойства фрикционного материала сухого трения полимерное связующее - порошок железа / А.В. Лешок, А.Н. Роговой, П.Н. Криволапов, М.В. Лазарчик // Порошковая металлургия: Том Выпуск 45. - Минск: Белорусская наука, 2022. - С. 68-72.

65. Гасанов Б.Г. Порошковые антифрикционные материалы и смазки для самоорганизующихся узлов трения / Б.Г. Гасанов, А.А. Азаренков // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. - 2004. - Спецвыпуск. - С. 118-123.

66. Горохов В.М. Влияние углерода на свойства порошковых низколегированных сталей, изготовленных из смесей, содержащих оксиды легирующих элементов / В.М. Горохов, И.Н. Гучек, И.Н. Тарусов // Порошковая металлургия: инженерия поверхности, новые порошковые композиционные материалы, сварка: сб. науч. тр. 11-го Междунар. симп. - Минск: Беларуская навука, 2019. - Ч. 1. - С. 133-138.

67. Горохов В.М. Структура и свойства порошковых низколегированных сталей, изготовленных из смесей, содержащих оксиды легирующих элементов, методом прессования и спекания / В.М. Горохов, И.Н. Гучек, И.Н. Тарусов // Порошковая металлургия. - 2019. - Вып. 42. - С. 5-18.

68. Ильюшенко А.Ф. Современные разработки в области порошковой металлургии для машиностроения / А.Ф. Ильющенко // Механика машин, механизмов и материалов. - 2012. - Т. 20, № 3. - С. 113-120.

69. Dhanasekaran, S. Microstructure, strength and tribological behavior of Fe-C-Cu-Ni sintered steels prepared with MoS2 addition / S. Dhanasekaran, R. Gnanamoorthy // Journal of Materials Science. - 2007. - Vol. 42. - pp. 4659-4666.

70. Juszczyk, B. Tribological properties of copper-based composites with lubricating phase particles / B. Juszczyk, W. Malec, L. Wierzbicki [и др.] // Archives of Metallurgy and Materials. - 2014. - Vol. 59. - pp. 615-620.

71. Горохов В.М. Влияние способа введения легирующих элементов в железный порошок на механические свойства спеченных низколегированных сталей / В.М. Горохов, И.Н. Гучек, И.Н. Тарусов // Порошковая металлургия: инженерия поверхности, новые порошковые композиционные материалы, сварка: сб. науч. тр. 10-го Междунар. симп. - Минск: Беларуская навука, 2017. - Ч. 1. - С. 68-76.

72. Furlan, K. P. Influence of alloying elements on the sintering thermodynamics, microstructure and properties of Fe-MoS2 composites / K. P. Furlan, P.

B. Prates, T. Andrea dos Santos [и др.] // Journal of Alloys and Compounds. - 2015. -Vol. 652. - pp. 450-458.

73. Мазуренко Е.А. Легирование порошковой железной матрицы хромом и его соединениями / Е.А. Мазуренко, Г.Г. Сердюк, Н.А. Забара, В. В. Назаренко // Порошковая металлургия. - 1991. - № 5. - С. 23-26.

74. Буренин, В.В. Подшипники скольжения из неметаллических антифрикционных материалов для вращающихся валов / В.В. Буренин // Механизация строительства. - 2007. - № 3. - С. 19-24.

75. Мирзаев Д.А. Коэффициент диффузии хрома и ближний порядок в сплавах Fe-Cr / Д.А. Мирзаев, А.А. Мирзоев, К.Ю. Окишев, А.С. Созыкина // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия. -2009. - № 14 (147). - С. 49-52.

76. Гасанов Б.Г. Взаимная диффузия и гомогенизация в порошковых сплавах: Монография / Б.Г. Гасанов. - Новочеркасск: Южно-Российский государственный технический университет, 2002. - 113 с.

77. Радомысельский И.Д. Структура, механические и коррозионные свойства порошковой нержавеющей стали марки Х23Н18 / И.Д. Радомысельский,

C.Г. Напара-Волгина, Л.Н. Орлова [и др.] // Порошковая металлургия. - 1983. - № 1. - С. 43-49.

78. Давыденков В.А. Технология получения и свойства спеченных нержавеющих сталей для деталей машин / В.А. Давыденков, И.Д. Радомысельский, С.Г. Напара-Волгина // Порошковая металлургия. - 1978. - № 5. - С. 51-62.

79. Напара-Волгина С.Г. Свойства порошковых нержавеющих сталей аустенитного класса на основе различного исходного сырья / С.Г. Напара-Волгина, Е.В. Венгловская, Л.Н. Орлова [и др.] // Порошковая металлургия. - 1991. - № 9. -С. 37-43.

80. Хайдоров А.Д. Вакуумная термическая обработка высоколегированных коррозионностойких сталей / А.Д. Хайдоров, Ф.А. Юнусов // Научно-технические ведомости СПбГПУ - 2017. - Т. 23, № 1. - С. 226-235.

81. Напара-Волгина С.Г. Плотные порошковые нержавеющие стали / С.Г. Напара-Волгина // Порошковая металлургия. - М.: СЭВ, 1985. - С. 61-66.

82. Радомысельский И.Д. Влияние сред спекания на структурное состояние порошковых нержавеющих сталей / И.Д. Радомысельский, В.В. Шильдин, В.Ф. Ткаченко // Порошковая металлургия. - 1981. - № 6. - С. 82-86.

83. Hojati, M. Mechanical and Physical Properties of Differently Alloyed Sintered Steels as a Function of the Sintering Temperature / M. Hojati, H. Danninger, C. Gierl-Mayer // Metals. - 2022. - Vol. 12. - p. 13-20.

84. Klar, E. Powder Metallurgy Stainless Steels: Processing, Microstructures, and Properties / E. Klar, P. Samal. - 1st ed. - New York: ASM International, 2007. - 400 p.

85. Kremel, S. Effect of sintering conditions on particle contacts and mechanical properties of PM steels prepared from 3% Cr prealloyed powder / S. Kremel, H. Danninger, Y Yu // Powder Metallurgy Progress. - 2002. - Vol. 2. - pp. 211-221.

86. Зозуля В.Д. Эксплуатационные свойства порошковых подшипников / В.Д. Зозуля. - К.: Наукова думка, 1989. - 288 с.

87. Егоров М.С. Определение зависимости механических свойств спеченных дисперсно-упрочненных сплавов на основе железа от условий спекания / М.С. Егоров, Р.В. Егорова // Безопасность техногенных и природных систем. -2022. - № 2. - С. 76-83.

88. Ощепков Д.А. Процессы и технологии получения триботехнических материалов на основе порошков нержавеющих сталей: дис. ... канд. техн. наук: 05.16.06 / Д.А. Ощепков. - Пермь, 2006. - 137 с.

89. Авдеев, Д.Т. Материалы и конструкции самосмазывающихся подшипников скольжения / Д.Т. Авдеев, Н.В. Бабец, С.С. Мусиенко. -Новочеркасск: Новочеркасский государственный технический университет, 1993. -112 с.

90. Boshin, S. Structure and properties of corrosion-resistant steel-base powder metallurgy materials / S. Boshin, S. Nezamaev // Metal Science and Heat Treatment. -1990. - Vol. 32. - pp. 616-617.

91. Костецкий Б.И. Поверхностная прочность материалов при трении / Б.И. Костецкий, И.Г. Носовский, А.К. Караулов [и др.]. - К.: Техшка, 1976. - 292 с.

92. Федорченко И.М. Выбор технологии борирования пористой нержавеющей стали / И.М. Федорченко, И.Г. Слысь, Л.А. Сосновский // Порошковая металлургия. - 1977. - № 6. - С. 70-72.

93. Пугина Л.И. Новые антифрикционные спеченные материалы для тяжелых условий работы / Л.И. Пугина, В.С. Агеева, И.Г. Слысь // Вестник машиностроения. - 1974. - № 12. - С. 25-28.

94. Слысь И.Г. Антифрикционные износостойкие металлокерамические материалы для специальных условий работы / И.Г. Слысь, Л.И. Пугина, И.М. Федорченко, Е.Н. Ермакова // Применение методов порошковой металлургии в машиностроении. - Ташкент, 1969. - С. 89-92.

95. Федорченко И.М. Разработка антифрикционных материалов на основе порошков нержавеющих сталей / И.М. Федорченко, И.Г. Слысь, Л.И. Пугина, Н.Е. Пономаренко // Труды XI Всесоюзной научно-технической конференции по металлокерамическим материалам и изделиям. - Ереван: ЕрПИ, 1973. - С. 221-225.

96. Федорченко И.М. Технологические методы повышения износостойкости спеченных нержавеющих сталей / И.М. Федорченко, И.Г. Слысь, Л.И. Пугина // Труды Всесоюзной конференции по физико-химической механике контактного взаимодействия и фреттинг-коррозии. - Киев, 1973. - С. 111-112.

97. Радомысельский И.Д. Пресс-формы для порошковой металлургии. Расчет и конструирование / И.Д. Радомысельский, Е.Л. Печентковский, Г.Г. Сердюк. - К.: Техника, 1970. - 172 с.

98. Лопатин В.Ю. Порошковая металлургия в автомобилестроении и других отраслях промышленности / В.Ю. Лопатин, Ж.В. Еремеева, Г.Х. Шарипзянова, Н.М. Ниткин. - М.: Университет машиностроения, 2014. - 276 с.

99. Васильев, Б.Н. Основы проектирования и расчета узлов трения: учебное пособие / Б.Н. Васильев, М.А. Васильев. - Новочеркасск: ЮРГПУ(НПИ), 2013. - 126 с.

100. Либенсон Г.А. Производство порошковых изделий: Учебник для техникумов / Г.А. Либенсон. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Металлургия, 1990. -240 с.

101. Валликиви А.Ю. Антифрикционные свойства пористых спеченных материалов на основе железа / А.Ю. Валликиви, В.В. Пушкарев // Порошковая металлургия. - 1974. - № 10. - С. 105-107.

102. Бабец Н.В. Влияние химического состава легированных железоуглеродистых сплавов на триботехнические свойства антифрикционных материалов для подшипников скольжения / Н.В. Бабец, Б.Н. Васильев, М.А. Исмаилов // Технические науки: традиции и инновации: материалы I Международной научной конференции. - Челябинск: Два комсомольца, 2012. - С. 98-101.

103. Роман О.В. Справочник по порошковой металлургии: порошки, материалы, процессы / О.В. Роман, И.П. Габриелов. - Минск: Навука i тэхшка, 1988. - 175 с.

104. Жорняк А.Ф. Закономерности прессования распыленных железных порошков / А.Ф. Жорняк, В.Е. Оликер // Порошковая металлургия. - 1981. - № 2. -С. 23-29; № 3. - С. 32-37; № 5. - С. 16-22.

105. Кипарисов С.С. Порошковая металлургия / С.С. Кипарисов, Г.А. Либенсон. - М.: Металлургия, 1980. - 496 с.

106. Жданович Г.М. Теория прессования металлических порошков / Г.М. Жданович. - М.: Металлургия, 1969. - 262 с.

107. Бальшин М.Ю. Основы порошковой металлургии / М.Ю. Бальшин, С. С. Кипарисов. - М.: Металлургия, 1978. - 184 с.

108. Либенсон Г.А. Основы порошковой металлургии / Г.А. Либенсон. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Металлургия, 1987. - 208 с.

109. Ставров В.П. Формообразование изделий из композиционных материалов / В.П. Ставров. - Минск: БГТУ, 2006. - 482 с.

110. Бурковская Н.П. Металлокерамические композиционные материалы для подшипников скольжения (обзор) / Н.П. Бурковская, Н.В. Севостьянов // Труды ВИАМ. - 2023. - № 3. - С. 84-94.

111. Чичинадзе А.В. Основы трибологии (трение, износ, смазка): учебник / под ред. А.В. Чичинадзе. - М.: Центр «Наука и техника», 1995. - 778 с.

112. Справочник по триботехнике / под ред. М. Хебды, Ф.В. Чичинадзе. -М.: Машиностроение, 1992. - Т. 3. - 730 с.

113. Дорофеев Ю.Г. Промышленная технология горячего прессования порошковых изделий / Ю.Г. Дорофеев, Б.Г. Гасанов, В.Ю. Дорофеев, В.Н. Мищенко, В.И. Мирошников. - М.: Металлургия, 1990. - 206 с.

114. Федоров Р.И. Влияние скорости охлаждения после спекания на структуру и свойства металлокерамического материала ЖГр1,5Д2,5 / Р.И. Федоров, А.Т. Цыркин, В.А. Самойлов [и др.] // Порошковая металлургия. - 1972. - № 8. - С. 63-67.

115. Валликиви А.Ю. Влияние защитной среды на состав, структуру и свойства металлокерамических материалов на основе железа / А.Ю. Валликиви, Л.И. Пугина, Р.К. Мозберг // Порошковая металлургия. - 1972. - № 7. - С. 76-81.

116. Валликиви А.Ю. Антифрикционные свойства пористых спеченных материалов на основе железа / А.Ю. Валликиви, В.В. Пушкарев // Порошковая металлургия. - 1974. - № 10. - С. 105-107.

117. Илюшин А.А. Механика сплошной среды: учебник / А.А. Илюшин. - 3-е изд. - М.: Изд-во МГУ, 1990. - 310 с.

118. Гун Г.Я. Теоретические основы обработки металлов давлением / Г.Я. Гун. - М.: Металлургия, 1980. - 456 с.

119. Сапунов В.Т. Основы теории пластичности и ползучести / В.Т. Сапунов. - М.: МИФИ, 2008. - 220 с.

120. Подскребко М.Д. Сопротивление материалов. Основы теории упругости, пластичности, ползучести и механики разрушения: учебное пособие / М.Д. Подскребко. - Минск: Вышэйшая школа, 2009. - 669 с.

121. Унксов Е.П. Теория пластичных деформаций металлов / Е.П. Унксов, У Джонсон, В.Л. Колмогоров [и др.]. - М.: Машиностроение, 1983. - 598 с.

122. Писаренко Г.С. Уравнения и краевые задачи теории пластичности и ползучести / Г.С. Писаренко, Н.С. Можаровский. - К.: Наук. думка, 1981. - 496 с.

123. Нигматулин Р.И. Механика сплошной среды. Кинематика. Динамика. Термодинамика. Статистическая динамика / Р.И. Нигматулин. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2014. - 640 с.

124. Онищенко И.И. Механика сплошной среды. Теория пластичности: учебник для вузов / И.И. Онищенко. - К.: Политехник, 1996. - 274 с.

125. Аркулис Г.Э. Теория пластичности / Г.Э. Аркулис, В.Г. Дорогобид. - М.: Металлургия, 1987. - 352 с.

126. Друянов Б.А. Прикладная теория пластичности пористых тел / Б.А. Друянов. - М.: Машиностроение, 1989. - 168 с.

127. Лаптев А.М. Построение деформационной теории пластичности пористых материалов / А.М. Лаптев // Известия вузов. Серия: Машиностроение. -1980. - № 4. - С. 153-156.

128. Роман О.В. Применение уравнений теории пластичности пористого тела для определения напряжений в стационарных процессах обработки давлением порошковых материалов / О.В. Роман [и др.] // Порошковая металлургия. - 1980. -№ 6. - С. 15-21.

129. Лаптев А.М. Применение теории пластичности для расчета обработки давлением спеченных заготовок / А.М. Лаптев // Исследование и разработка теоретических проблем в области порошковой металлургии и защитных покрытий. Ч. 2. Научные основы консолидации порошков при обычных и повышенных температурах: Материалы всесоюзной конференции. - Минск: БелНИИНТИ, 1984. - С. 111-117.

130. Мартынова И.Ф. Исследование радиального и осевого уплотнения пористого тела методами механики сжимаемого континуума. Сообщ. II. Уплотнение пористых цилиндров в условиях ограничения пассивной деформации /

И.Ф. Мартынова, В.В. Скороход, М.Б. Штерн // Порошковая металлургия. - 1979. -№ 10. - С. 20-24.

131. Штерн М.Б. Определяющие уравнения для упрочняемых пористых тел / М.Б. Штерн // Порошковая металлургия. - 1981. - № 4. - С. 17-23.

132. Мартынова И.Ф. Уравнение пластичности пористого тела, учитывающее истинные деформации материала основы / И.Ф. Мартынова, М.Б. Штерн // Порошковая металлургия. - 1978. - № 1. - С. 23-29.

133. Johnson G.R. Fracture characteristics of three metals subjected to various strains, strain rates, temperatures and pressures / G.R. Johnson, W.H. Cook // Engineering Fracture Mechanics. - 1985. - Vol. 21, No. 1. - P. 31-48.

134. Конечно-элементное моделирование технологических процессов ковки и объемной штамповки / А.В. Власов, С.А. Стебунов, С.А. Евсюков., Н.В. Биба, А.А. Шитиков. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2019. - 383 с.

135. Беккерт М. Способы металлографического травления (справочник) / М. Беккерт. - М.: Металлургия, 1988. - 256 с.

136. Дорофеев Ю.Г. Порошковое металловедение: учебное пособие / Ю.Г. Дорофеев, С.Н. Егоров, В.И. Устименко. - Новочеркасск: Изд-во НПИ, 1981. - 87 с.

137. Черемской П.Г. Методы исследования пористых твердых тел / П.Г. Черемской; под ред. Л.С. Палаткина. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 112 с.

138. Шкодин К.К. Исследование пористой структуры и газопроницаемости образцов в зависимости от фракционного состава / К.К. Шкодин, С.С. Ермаков, В.Е. Дьяков // Горячее прессование. - Новочеркасск: Изд-во НПИ, 1979. - С. 113-115.

139. Статистические методы анализа: [учеб. пособие] / И.С. Шорохова, Н.В. Кисляк, О.С. Мариев; М-во образования и науки Рос. Федерации, Урал. федер. ун-т. - Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2015. - 300 с.

140. Свидетельство о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2024612263 (РФ). Расчет полей макродеформации пористых порошковых заготовок (MeshKForm 1.0): № 2024610327: заявл. 15.01.2024: опубл. 30.01.2024 / Конько Н. А.; заявитель Конько Николай Андреевич. - 1 с.

141. Баглюк Г.А. Применение вариационных методов для расчета процессов обработки давлением спеченных заготовок / Г.А. Баглюк, В.А. Юрчук, С.С. Ковальченко // Физика и техника высоких давлений. - 1987. - Вып. 24. - С. 57-61.

142. Баглюк Г.А. Анализ кинематики свободной осадки пористого цилиндра с учетом контактного трения / Г.А. Баглюк // Порошковая металлургия. - 1993. - №

1. - С. 17-21.

143. Xin, X. J. Investigation of yield surface of monolithic and composite powders by explicit finite element simulation / X. J. Xin, P. Jayaraman, G. S. Daehn, R. H. Wagoner // International Journal of Mechanical Sciences. - 2003. - Vol. 45, № 4. - pp. 707-723.

144. Johnson, P. K. European Conference on Advances in Structural P/M Component Production (CEURO PM97) / P. K. Johnson // The International Journal of Powder Metallurgy. - 1998. - Vol. 34, № 1. - pp. 67-68.

145. Гасанов Б.Г. Влияние химического состава порошковых железомеднографитовых сплавов и смазочных материалов на диффузионный массоперенос и трибосинтез промежуточных структур / Б.Г. Гасанов, А.А. Азаренков, Е.В. Харченко, Г.Г. Панчвидзе // Вестник Магнитогорского государственного технического университета имени Г. И. Носова. - 2023. - Т. 21, №

2. - С. 114-126.

146. Конько Н.А. Устройство для нанесения твердосмазочных покрытий на внутреннюю цилиндрическую поверхность втулки: патент РФ № 2823556 C1, 2024 / Н.А. Конько, Б.Г. Гасанов.

147. Дорофеев Ю.Г. Проектирование и производство заготовок: учебное пособие / Ю.Г. Дорофеев, В.И. Устименко, А.И. Волчков. - Новочеркасск: Политехнический институт, 1990. - 80 с.

148. Дьяченко И.М. Экономика порошковой металлургии / И.М. Дьяченко. - Челябинск: Металлургия, 1990. - 153 с.

149. Седых А.М. Анализ производственно-хозяйственной деятельности металлургических предприятий / А.М. Седых, О. В. Юзов. - Москва: Металлургия, 2005. - 125 с.

Патент на изобретение №2823556 «Устройство для нанесения твердосмазочных покрытий на внутреннюю цилиндрическую поверхность

втулки»

Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2024612263 «Расчет полей макродеформации пористых порошковых заготовок»

(MeshKForm 1.0)

Таблица В1. Стоимость 1 кг шихты для наружной и внутренней части

сферического шарнирного узла

Наименование материала Массовая доля Оптовая цена, руб./кг. Стоимость, руб.

Внешняя обойма

порошок ВП 304.200.30 0,99 544,8 539,35

Стеарат цинка Zn55 0,01 230 2,3

Итого 541,65

Транспортно-заготовительные расходы 3,65%

Всего 561,42

Внутренний подшипник

пруток стали ШХ15 020мм 0,99 102,3 101,3

Итого 101,3

Транспортно-заготовительные расходы 3,65%

Всего 104,97

Антифрикционное покрытие

Графит 0,25 700 175

Дисульфид молибдена (MoS2) 0,25 7835 1958,75

Индустриальное масло (И-20А) 0,5 152 76

Итого 2209,75

Транспортно-заготовительные расходы 3,65%

Всего 2290,41

Итого 2956,80

Таблица В2. Затраты на материал при изготовлении деталей сферического

шарнирного узла

Сферический шарнирный узел Масса Масса Стоимость Стоимость Затраты материал

детали, кг/дет. слоя, кг шихты, руб./кг 1 детали, руб. Кгд Ктп а на 1 деталь, руб.

Внешняя обойма - 0,019 561,42 10,67 1,43 1,05 16,02

Внутренний подшипник 0,033 - 104,97 3,46 1,43 1,05 5,20

Антифрикционное покрытие - 0,002 2290,41 4,58 1,43 1,05 6,88

Итого 0,054 2956,80 18,71 1,43 1,05 28,10

Таблица В3. Расчет заработной платы рабочим при изготовлении деталей

сферического шарнирного узла

№ п/п Наименование операций Заработанная плата на 10000 шт., руб.

1 Приготовление шихты наружной обоймы. Производительность смесителя 300 кг/ч. Разряд работы 3. 0,019 X 10000 -—-X 220 = 139,3 300

2 Холодное прессование. Производительность пресса 300 шт/ч. Разряд работы 4. 10000 ———X 220 = 7333 300

3 Спекание. Производительность установки 30 кг/ч. Разряд работы 4. 0,019 X 10000 -—-X 220 = 1393 30

4 Механическая обработка внутреннего подшипника. Производительность 50 шт/ч. Разряд работы 6. 10000 ——X 150 = 30000 50

5 Термическая обработка. Производительность установки 30 кг/ч. Разряд работы 4. 0,033 X 10000 -X 220 = 2420 30

6 Механическая обработка внутреннего подшипника после термической обработки. Производительность 50 шт/ч. Разряд работы 6. 10000 ——X 150 = 30000 50

7 Приготовление антифрикционного покрытия. Производительность смесителя 100 кг/ч. Разряд работы 3. 0,002 X 10000 -X 220 = 44 100

8 Холодная штамповка. Производительность 50 шт/ч. Разряд работы 5. 10000 —-X 130 = 26000 50

9 Контроль дефектов и размеров 1500

10 Упаковка готовой продукции 1500

Итого 100329,3

Таблица В4. Расчет затрат электроэнергии при изготовлении деталей

сферического шарнирного узла

№ п/п Наименование операций Заработанная плата на 10000 шт., руб.

1 Приготовление шихты наружной обоймы. Производительность смесителя 300 кг/ч. Потребляемая мощность 10 кВт/ч. 0,019 X 10000 -—-X 10 X 7 = 44,3 300

2 Холодное прессование. Производительность пресса 300 шт/ч. Потребляемая мощность 28 кВт/ч. 10000 ——— Х28Х 7 = 6533 300

3 Спекание. Производительность установки 30 кг/ч. Потребляемая мощность 35 кВт/ч. 0,019 X 10000 -—-X 35 X 7 = 1551,7 30

4 Механическая обработка внутреннего подшипника. Производительность 50 шт/ч. Потребляемая мощность 10 кВт/ч. 10000 —— X 10 X 7 = 14000 50

5 Термическая обработка. Производительность установки 30 кг/ч. Потребляемая мощность 35 кВт/ч. 0,033 X 10000 -X 35 X 7 = 2695 30

6 Механическая обработка внутреннего подшипника после термической обработки. Производительность 50 шт/ч. Потребляемая мощность 10 кВт/ч. 10000 —— X 10 X 7 = 14000 50

7 Приготовление антифрикционного покрытия. Производительность смесителя 100 кг/ч. Потребляемая мощность 10 кВт/ч. 0,002 X 10000 -X 10 X 7 = 14 100

8 Холодная штамповка. Производительность 50 шт/ч. Потребляемая мощность 10 кВт/ч. 10000 —-X 10 X 7 = 14000 50

Итого 52838

Акт внедрения ООО «Композит Нчк»

Утверждаю:

АКТ

об использовании результатов диссертационной работы Конько Николая Андреевича «Структурообразование и свойства материалов деталей сферических шарнирных узлов, полученных холодной штамповкой коррозионностойких хромоникелевых сталей».

Настоящий акт составлен на основе результатов испытаний деталей сферических шарнирных узлов, изготовленных различными методами из коррозионностойких хромоникелевых сталей.

Первый метод - механической обработкой из прутка стали 10X18Н9 (ГОСТ 56322014) с последующей холодной штамповкой; второй - холодной штамповкой спеченных втулок из порошка ВП 304.200.30. В качестве антифрикционного смазочного покрытия на рабочей поверхности шарнирного узла использовали суспензию M0S2 + графит + масло И-20А.

По результатам проведённых испытаний на предельную осевую статическую нагрузку сферического шарнирного узла, установлено, что предельная сила сопротивления деформации наружной обоймы, изготовленная из прутка хромоникелевой стали 10Х18Н9, выдерживает нагрузку 34 кН, а наружная обойма, полученная из порошковой стали ВП 304.200.30 составляет 45 кН.

Следовательно, наружная обойма шарнирного узла трения, полученная по разработанной автором Конько H.A. в диссертационной работе технологии выдерживает осевую нагрузку в 3 - 4 раза выше, чем предъявляемая к данному узлу (15 кН).

Эффективность внедрения технологии изготовления сферического шарнирного узла из материала на основе порошка коррозионностойкой хромоникелевой стали ВП 304.200.30 достигается за счёт сокращения отходов производства по сравнению с шарнирным узлом, изготовленным из прутка коррозионностойкой стали 10Х18Н9, снижения энергозатрат, сокращения технологических операций при сборке узла, а также увеличением эксплуатационной надежности готового изделия.

Настоящим актом подтверждаем, что разработанные в диссертационной работе Конько H.A. технологические рекомендации изготовления наружной обоймы сферического шарнирного узла могут быть приняты к использованию на предприятии ООО «Композит Нчк».

Инженер-конструктор ООО «Композит Нчк»

Руководитель отдела разработок и исследований ООО «Композит Нчк»

Акт приемки опытного образца для стендовых испытаний ООО «Техресурс»

УТВЕРЖДАЮ

Генеральный директор ООО «Техресурс» Московская область, г.о. Дубна, г^Дубна Федосеев К. ——*"— » c^f^^'C 2025г.

АКТ

приёмки образца сферического шарнирного узла для стендовых испытании

конструкции шасси

Комиссия в составе генерального директора ООО «Техресурс» Федосеева К.Г.. технического директора Кузина A.B. и ведущего инженера-конструктора Рихтера А.Ю. составила настоящий акт для оценки эффективности применения технологии изготовления сферических шарнирных узлов конструкции шасси, разработанной по предложению представителей производственной компании ООО «Техресурс» и рассмотрен на заседании кафедры «Технология машиностроения и технологического оборудования» постановила:

1. Разработать и изготовить универсальный стенд для испытаний шарнирных узлов конструкции шасси самолетов согласно п. 3 технического задания «4000-40».

2. Провести испытания сферического шарнирного узла (опытный образец), изготовленного из хромоникелевых сталей, полученных различными методами, по технологии разработанной в ФГБОУ ВО ЮРГПУ (НПИ) им М.И. Платова соискателем Конько H.A. в качестве функционального аналога серийного узла СП0100810В.

3. Приняты к сведенью, что наружная обойма узла СП0100810В изготовлена из порошка ВП 304.200.30, производства ООО «Северсталь», с покрытием на основе МоБг+Гр. а внутренний подшипник из стали ШХ15. Анализ результатов проведенных исследований в ЮРГПУ (НПИ) по формованию наружной обоймы сферических шарниров холодной штамповкой, полученных различными методами из коррозионностойких хромоникелевых сталей, показал, что на механические и эксплуатационные свойства сферического шарнира влияют не только структура и свойства материала, но и конфигурация формующего инструмента, а также выбор антифрикционного материала. Технические требования и результаты испытания опытного образца узла СП0100810В представлены в таблице.

Таблица. Технические характеристики

Наименование Техническое задание (СП0100810В) Опытный образец

Диаметр обоймы, мм 30 25

Диаметр сферы, мм 24,6 19

Материал обоймы и сферы нержавеющая сталь нержавеющая спеченная сталь из порошка ВП 304.200.30

Твердость обоймы (сферы) HRC 28-37 (55-62) HRB 90-97 (HRC 55-60)

Антифрикционное покрытие износостойкое с низким коэффициентом трения MoSi+Гр

Момент страгивания, Нм 0,03-0,90 •

Радиальная статическая предельная нагрузка, кН 108 -

Осевая статическая предельная нагрузка, кН 15 47,3

Радиальная динамическая нагрузка, кН 59,4 -

Ведущий инженер-конструктор

(должность)

Технический директор

(должность)

ABl

(поанкь) ФИО

Моделирование процесса холодной штамповки наружной обоймы с фланцем без пазов сферического узла трения

Поверхность заготовки (а) Относительная плотность (б) Пластическая деформация (в)

Интенсивность напряжения Сопротивление деформации

(г) (д)

Ресурс пластичности (е)

Приложение Ж

Моделирование процесса холодной штамповки наружной обоймы с фланцем с пазами под ключ сферического узла трения

Поверхность заготовки (а) Относительная плотность (б) Пластическая деформация (в)

Интенсивность напряжения Сопротивление деформации (г) (д)

Ресурс пластичности (е)