name: Повышение износостойкости металлических и металлополимерных трибосистем путем формирования структуры и свойств их поверхностного слоя
keyword_list: Вторичные структуры, Антифрикционный полимерный материал, Вакуумные ионно-плазменные покрытия, Работоспособность покрытий, Триботехнические характеристики, Интенсивность изнашивания, Тяжелонагруженные трибосистемы, Смазочный материал
abstract: Объект исследования: Решение обозначенных актуальных задач иллюстрируется на примере повышения эксплуатаци-онных характеристик узлов «пятник – подпятник» грузового подвижного состава и трансмиссионных шлицевых соединений вертолета МИ-26.Цель работы: установление закономерностей формирования вторичных структур на поверхностях трения; разработка на этой основе нового класса композиционных материалов и методов управления фрикционными свойствами металлополимер-ных трибосистем путем:- разработки наполнителей и наноразмерных добавок в полимеры с целью формирования необходимых вторичных структур на поверхностях трения металлополимерного сопряжения;- разработки технологий и новых материалов для формирования необходимых вторичных структур на поверхностях трения металлических материалов;- создания высокоэффективных наноприсадок к смазочным материалам, обеспечивающих образование на поверхностях трибоконтакта необходимых вторичных структур.Методы исследования: в работе использовались фундаментальные положения в области физики, химии, материаловедения и трения, а также современные экспериментальные методики исследования состава, строения и свойств использованных материалов, покрытий и контактных поверхностей: оптической металлографии, электронной микроскопии, рентгеновского и энергодисперсионного анализа, методов спектрометрии, микро- и наноиндентирования; выполнены стандартизированные и стендовые испытания по определению физико-механических и трибологических характеристик.Теоретические результаты: Изучен механизм образования вторичных структур. Установлено, что процесс их образования проходит в определенной последовательности, что позволило создать новый класс антифрикционных полимерных материалов. Установлено, что для наполненных полимеров образование вторичных структур возможно, как от наполнителя и матрицы по отдельности, так и от обоих компонентов одновременно. Показано, что для достижения эффекта повышения износостойкости при использовании ионно-плазменных покрытий в тяжелонагруженных трибосопряжениях толщина покрытия должна быть минимизирована. Толщина покрытия определяется моментом дислокационной пассивации границы раздела «покрытие – подложка», который в покрытиях CrAlSiN наблюдался при толщине 0,8–1,2 мкм. Разработаны принципы совместимости компонентов нанесенных тонких износостойких ионно-плазменных покрытий с составом смазочного материалаПрактическая значимость и промышленные испытания: Выполненные исследования послужили научной основой для целенаправленного выбора наполнителей и микродобавок неорганического и органического происхождения. Разработа-ны пути повышения износостойкости металлополимерных узлов трения, учитывающих свойства полимерных композитов образовывать на трибоконтактной поверхности вторичные структуры. Проведенные исследования позволили разработать научно обоснованную технологию получения вакуумных ионно-плазменных покрытий различных металлокерамических нитридных систем в виде требований к поверхности триботехнического изделия (подложке), режимов нанесения покрытий, комплексных характеристик их физико-механических и трибологических свойств. На основе выполненных эксперименталь-ных исследований рекомендованы износостойкие ионно-плазменные покрытия системы CrAlSiN с гетерофазной нанострук-турой для использования в тяжелонагруженных трибосопряжениях различных транспортных средств и летательных аппара-тов. Исследования завершены стендовой проверкой разработанных износостойких композиционных материалов в тяжело-нагруженных трибосистемах подвижного железнодорожного состава. В результате разработанной технической и норматив-ной документации по ионно-плазменной модификации поверхности представлены предложения компании ПАО «Роствер-тол» по повышению износостойкости и надежности шлицевого соединения для вертолета МИ-26 с учетом совместимости смазочного материала с нанодобавками и модифицированных поверхностных слоев трибоконтакта «металл – металл».Область применения: Повышение износостойкости контактных поверхностей тяжелонагруженных узлов трения, рабо-тающих в условиях циклического перемещения, композиционных полимерных материалов и ионно-плазменных покрытий, формирующих на поверхности трения вторичные структуры.
chairman_dissertation_council.surname: Колесников В. И.
chairman_dissertation_council.position: президент
chairman_dissertation_council.degree: Доктор технических наук
organization_supervisor.surname: Гуда А. Н.
organization_supervisor.position: Проректор по научной работе
organization_supervisor.degree: Доктор технических наук
rubrics.code: 55.22.29
rubrics.name: Комбинированные и другие покрытия
rubrics.code: 55.09.43
rubrics.name: Композиционные материалы
rubrics.code: 30.51.41
rubrics.name: Трибология
oecds.code: 02.05.QH
oecds.name: MATERIALS SCIENCE, COMPOSITES
oecds.code: 02.05.QG
oecds.name: MATERIALS SCIENCE, COATINGS & FILMS
oecds.code: 02.03.IU
oecds.name: ENGINEERING, MECHANICAL
speciality_codes.name: Трение и износ в машинах
speciality_codes.code: 05.02.04
supervisors.fio: Колесников И. В.
supervisors.scientific_degree: Доктор технических наук
supervisors.speciality_code: Трение и износ в машинах
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Елагина О. Ю.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Материаловедение (по отраслям)
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Шульга Г. И.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Трение и износ в машинах
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГБОУ ВО РГУПС
protection_organization.name: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ростовский государственный университет путей сообщения»
protection_organization.ogrn: 1026103709499
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Федеральное агентство железнодорожного транспорта
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ФГБОУ ВО РГУПС
author_organization.name: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ростовский государственный университет путей сообщения»
author_organization.ogrn: 1026103709499
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Федеральное агентство железнодорожного транспорта
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения