Трибология. Создание основ материаловедческого подхода, изучения процессов трения и изнашивания, страница 4

Исследованы физико-механические свойства металлов и сплавов при прохождении электрического тока через фрикционный контакт. Изучены процессы микропластичности при электропластическом эффекте. Определена взаимосвязь между физико-химическими изменениями в смазке и дислокационной структуре поверхностных слоев. Установлено, что формируемая при трении дислокационная структура поверхностного слоя влияет на процессы полимеризации и комплексообразования в смазке. Возрастание полимеризации комплексообразования в смазочной среде приводит к уменьшению интенсивности наклепа и возрастанию периода цикла прочностных характеристик поверхностных слоев.

Исследованы изменения прочностных свойств поверхностных слоев ГЦК металлов (никель) при ультрозвукавом микроударном воздействии жидкости в химически и поверхностно-активных и коррозионных средах и на их основе изучена энергоемкость и кавитационная стойкость металлических поверхностей. Установленные закономерности поверхностной деформации при этих испытаниях позволили создать предпосылки в установлении механизма разрушения поверхностных слоев при кавитационно-эррозионном изнашивании и влиянии на него сред различной химической активности. Эти исследования также подтвердили возможность использования положений структурно-энергетической теории кавитационного изнашивания для изучения закономерностей кинетики этих процессов в каррозионноактивных средах.

Разработаны рекомендации по повышению износостойкости узлов трения технологического оборудования и скользящих электрических контактов (СЭК) на основе применения композиционных смазок с мелко дисперсными компонентами, образующими на поверхности трения переходные слои с высокими фрикционными и электромеханическими характеристиками.

В результате теоретических исследований на основе континуального подхода описания упругих напряжений дислокационных скоплений изучено распределение, как осевых компонент тензора упругих напряжений, так и в пространстве впереди головной части скопления, с использованием для этого экспериментальных электронномикроскопических данных дислокационной структуры при трении. Приводятся данные численного анализа силовой картины для данного пространства с помощью ЭВМ. Результаты распределения упругих напряжений обобщены к полосе скольжения, состоящие из трех плоских скоплений. Построены графические зависимости изменения нормальных и тангенциальных напряжений в пространстве  впереди плоского дислокационного скопления и полосы скольжения, а также определена картина распределения знаков нормальных напряжений. На основе анализа силового поля и электронномикроскопических исследований фрагментированных структур поверхностных слоев никеля при трении выяснены предпосылки ротационной неустойчивости пластической деформации и реализации дислокационных механизмов зарождения трещин. В целом, комплексно установлен циклический лепестково-полосный характер изнашивания поверхностного слоя металла при трении.

В работе отражено использование широкого комплекса стандартных современных физических методов исследования, а также разработки новых оригинальных методов и соответствующей аппаратуры для исследования физико-механических свойств материала, в частности – установки ферромагнитного резонанса для исследования дислокационной структуры поверхностного слоя ферромагнетиков; нового метода измерения интенсивности изнашивания на основе регистрации ЯМР и ЭПР спектров отработанных смазок; установки и методики электролитического препарирования образцов для электронномикроскопических исследований дислокационной структуры на «просвет» поверхностных слоев при трении; установки фрикционных испытаний с прецизионным выставлением и регулировкой плоскости контактирования и режима трения.