Получение пар трения торцевых уплотнений из композиционного материала системы TiC-SiC


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Разработка новых материалов и покрытий с повышенной износостойкостью, применяемых в парах трения является актуальной задачей, решение которой направлено на обеспечение надежности и безотказности работы в процессе эксплуатации. Одним из новых и перспективных функциональных материалов для изготовления плотных и прочных деталей и изделий, подвергающихся интенсивному износу в процессе эксплуатации, является порошковый материал системы TiC-SiC, получаемый энергосберегающим и более производительным, чем горячее прессование, способом - плазменно-искровым спеканием. Цель работы заключалась в получении и исследовании экспериментальных образцов пар трения, изготовленных из композиционного материала системы TiC-SiC методом механоактивации и ПИС. Поставленная цель направлена на решение задач по повышению ресурса работы торцевого уплотнения центробежного насоса 16-08-140СП системы охлаждения дизеля Д-160 (180) для трактора Т10. Исследованы процессы консолидации порошковых смесей, в т.ч. содержащих оксид алюминия. Установлено, что введение оксида алюминия препятствует уплотнению при спекании и повышает пористость материала. Оптимальная температура спекания соответствует 1350 °С. Полученный материал обладает высокой твердостью и износостойкостью. Изготовлены и испытаны детали пары трения торцевого уплотнения насоса. Стендовые испытания деталей показали, что интенсивность износа при сухом трении составляет 4,49∙10-9 мм износа / мм пути трения. При работе в охлаждающей жидкости наблюдается приработка деталей, что снижает износ, коэффициент трения и повышает герметичность торцевого уплотнения. Разработанный материал обладает прирабатываемостью, т.е поверхность сглаживается в процессе эксплуатации, что нехарактерно для другой керамики данного назначения.

Об авторах

М. Н Каченюк

ФГБОУ ПО «Пермский национальный исследовательский политехнический университет»

Email: max@pm.pstu.ru
к.т.н. Пермь, Россия

А. А Сметкин

ФГБОУ ПО «Пермский национальный исследовательский политехнический университет»

Email: max@pm.pstu.ru
к.т.н. Пермь, Россия

О. В Сомов

ФГБОУ ПО «Пермский национальный исследовательский политехнический университет»

Email: max@pm.pstu.ru
к.т.н. Пермь, Россия

Список литературы

  1. Годжаев З.А., Зайцев С.Д., Суминов И.В., Сомов О.В. Долговечность торцевого уплотнения центробежного насоса с нанокерамическими композиционными покрытиями по технологии МДО // Тракторы и сельхозмашины: 2013, № 8. С. 44-47.
  2. Анциферов В.Н., Дудкин Ю.П., Сметкин А.А. Износостойкое тугоплавкое покрытие для пар трения топливорегулирующего агрегата // Вопросы материаловедения. 2013. № 1 (73). С. 81-87.
  3. Cai Y., Yin H., Pan L., Chen P., Sun G. Microstructures and mechanical properties of Ti3SiC2/TiC-Al2O3 composites synthesized by reactive hot pressing // Materials Science and Engineering: A.V. 571. № 1. 2013, pp. 137-143. Doi: org/10.1016/j.msea.2013.02.017
  4. V.N. Antsiferov, M.N. Kachenyuk, A.A. Smetkin. Features of compaction and phase formation in the Ti-Si-C system during plasma-arc sintering // Refractories and Industrial Ceramics Vol. 56, No. 2, July, 2015, pp. 168-171. doi: 10.1007/s11148-015-9806-4.
  5. M.N. Kachenyuk, O.V. Somov, N.B. Astashina, K.E. Andrakovskaya, N.V. Morozova A study of the wear resistance of a TiC-SiC composite ceramicmaterial prepared by spark plasma sintering // Surface Engineering and Applied Electrochemistry, 2017, Vol. 53, No. 5, pp. 401-406. doi: 10.3103/S1068375517050064.
  6. Jung-Hye Eom, Yu-Kwang Seo and Young-Wook Kim Mechanical and Thermal Properties of Pressureless Sintered Silicon Carbide Ceramics with Alumina-Yttria-Calcia // J. Am. Ceram. Soc., Volume 99, Issue 5, May 2016, Pages 1735-1741.doi: 10.1111/jace.14114.
  7. Yupeng Xie, Laifei Cheng, Hui Mei and Litong Zhang Effect of SiC Particles on Mechanical Properties of Laminated (SiCw+SiCp)/SiC Ceramic Composites // International Journal of Applied Ceramic Technology, Volume 12, Issue 3, May/June 2015, Pages 535-541. doi: 10.1111/ijac.12255.
  8. Xinpo Lu and Yanchun Zhou Pressureless Sintering and Properties of Ti3AlC2 // International Journal of Applied Ceramic Technology, Volume 7, Issue 6, November/December 2010, Pages 744-751. doi: 10.1111/j.1744-7402.2009.02403.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Каченюк М.Н., Сметкин А.А., Сомов О.В., 2019

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).