Композиционный антифрикционный материал MoSi2–MoS2

Разработан новый высокотемпературный композиционный антифрикционный материал 90 % MoSi₂ + + 10 % MoS₂ с коэффициентом трения покоя менее 0,3. Он работоспособен при температурах до 1500 °С в условиях нейтронного облучения в среде инертных газов. Отработаны режимы приготовления смеси исходных порошков MoSi₂ и MoS₂ и горячего прессования полученной шихты в индукционно-вакуумной установке в графитовых пресс-формах при температуре 1600–1650 °С и удельном давлении горячего прессования 25 МПа с выдержкой 1 ч при данных значениях температуры и давления. Исследованы триботехнические свойства материала в зависимости от усилия сжатия в паре трения и от твердости материала контртела в паре трения. Показано, что чем выше усилие сжатия и чем тверже материал контртела в паре трения, тем меньше коэффициент трения. Установлено влияние температуры на физико-механические и теплофизические свойства материала. При ее увеличении с 20 до 1000 °С прочность материала при сжатии уменьшается с 1388 до 739 МПа. Повышение температуры с 25 до 400 °С ведет к росту удельной теплоемкости от 427 до 596 Дж/(кг·К) и коэффициента теплопроводности от 2,35 до 3,41 Вт/(м·К). Подшипники скольжения из данного материала успешно прошли ресурсные и реакторные испытания.

1. Федорченко И.М., Пугина Л.И. Композиционные спеченные антифрикционные материалы. Киев: Наук. думка, 1980. Fedorchenko I.M., Pugina L.I. Composite sintering antifriction materials. Kiev: Naukova Dumka, 1980 (In Russ.).

2. Либенсон Г.А. Производство порошковых изделий. М.: Металлургия, 1990. Libenson G.A. Manufacturing powder parts. Moscow: Metallurgiya, 1990 (In Russ.).

3. Майорова Л.А. Твердые неорганические вещества в качестве высокотемпературных смазок. М.: Наука, 1971. Maiorova L.A. Solid inorganic materials as a high-temperature lubricants. Moscow: Nauka, 1971 (In Russ.).

4. Брейтуэйт Е.Р. Твердые смазочные материалы и антифрикционные покрытия. Пер. с англ. под ред. В.В. Синицина. М.: Химия, 1967. Braithwaite E.R. Solid lubricants materials and antifriction surfaces. Ed. V.V. Sinitsin (transl. engl.). Moscow.: Khimiya, 1967 (In Russ.).

5. Вайнштейн В.Э., Трояновская Г.И. Сухие смазки и самосмазывающиеся материалы. М.: Машиностроение, 1968. Vainshtein V.E., Troyanovskaya G.I. Dry lubricats and selflubricanting materials. Moscow: Mashinostroenie, 1968 (In Russ.).

6. Манг Т., Дрезель У. Смазки. Производство, применение, свойства: Справочник. Пер. с англ. под ред. В.М. Школьникова. СПб.: Профессия, 2010. Mang T., Dresel W. Lubricants. Manufacturing, use, properties: Hand book. Ed. V.M. Shkol’nikov (transl. engl.). Saint-Petersburg: Professiya, 2010 (In Russ.).

7. Витязь П.А., Жорник В.И., Ковалева С.А., Кукаренко В.А. Изменение структуры и свойств спеченных сплавов под влиянием наноразмерных углеродных добавок. Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2014. No. 4. С. 12—18. Vityaz P.A., Zhornik V.I., Kovalyova S.A., Kukarenko V.A. Change of structure and properties of sintered alloys under the influence nanosized carbon addives. Izvestiya Vuzov. Poroshkovaya Metallurgiya i Funktsional’nye Pokrytiya (Powder Metallurgy аnd Functional Coatings). 2014. No. 4 P. 12—18 (In Russ.).

8. Пугина Л.И., Синявская М.Д., Максимчук И.М. Дисульфид молибдена. Киев: Наук. думка, 1968. Pugina L.I., Sinyavskaya M.D., Maksimchuk I.M. Molybdenum disulphur. Kiev: Naukova Dumka, 1968 (In Russ.).

9. Сентюрихина Л.Н., Опарина Е.М. Твердые дисульфид-молибденовые смазки. М.: Химия, 1966. Sentyurikhina L.N., Oparina E.M. Solid molybdenum disulphur lubricants. Moscow: Khimiya, 1966 (In Russ.).

10. Бондаренко В.П. Триботехнические композиты с высокомодульными наполнителями. Киев: Наук. думка, 1987. Bondarenko V.P. Tribotechnical compositions with highmodules additives. Kiev: Naukova Dumka, 1987 (In Russ.).

11. Watanabe S., Miyake S., Murakawa M. Friction on behavior of amorphous —BN-cubic-BN dual-layered film. Surf. Coat. Technol. 1995. Vol. 76—77. Pt. 2. P. 600—603.

12. Carrapichano J.M., Gomes J.R., Silva R.F. Terminological behavior of Si3N4-BN ceramic materials for dry sliding applications. Wear. 2002. Vol. 253. P. 1070—1076.

13. Gutierrez-Mora F., Erdemir A., Goretta K.C., DominguezRodriguez A., Routbort J.L. Dry and oil-lubricated sliding wear of Si3N4 and Si3N4/BN fibrous monoliths. J. Tribol. Lett. 2005. Vol. 18. No. 2. P. 231—237.

14. Julthongpiput D., Ahn H.S., Siolorenko A., Doo-In Kim, Tsukruk V.V. Towards self-lubricated nanocoatings. Tribol. Int. 2001. Vol. 35. P. 829—836.

15. Jianxin D., Tonykun C. Self-lubricant mechanisms Via the in sitn formed tribofilm of sintered ceramics with CaF2 additions when sliding against hardened steel. Int. J. Refract. Met. Hard Mater. 2007. Vol. 25. Iss. 2. P. 189—197.

16. Roik T.A., Kholyavko V.V., Vitsuk Yu.Yu., Melnyk O.O. Influence of mechanism tribosynthesis structures for properties of antifriction composites materials based on nickel. Metallphys. Newest Techn. 2009. Vol. 31. P. 1001— 1016.

17. Астапов А.Н., Терентьева В.С. Обзор отечественных разработок в области защиты углеродсодержащих материалов от газовой коррозии и эрозии в скоростных потоках плазмы. Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2014. No. 4. С. 50—70. Astapov A.N., Terentieva V.S. Review of home-grown technologies is the field of protection of carbon-bearing materials from gaseous corrosion and erosion in plasma’s high-speed flow. Izvestiya Vuzov. Poroshkovaya Metallurgiya i Funktsional’nye Pokrytiya (Powder Metallurgy аnd Functional Coatings). 2014. No. 4. P. 50—70 (In Russ.).

18. Самсонов Г.В., Дворина Л.А., Рудь Б.М. Силициды. М.: Металлургия, 1979. Samsonov G.V., Dvorina L.A., Rud’ B.M. Silicides. Moscow: Metallurgiya, 1979 (In Russ.).

19. Свойства, получение и применение тугоплавких соединений: Справочник. Под ред. Т.Я. Косолаповой. М.: Металлургия, 1986. Properties, reception and application of refractorys compounds: Hand book. Ed. T.Ya. Kosolapova. Moscow: Metallurgiya, 1986 (In Russ.).

20. Knittels S., Mathieu S., Vilasi M. The oxidation behavior of uniaxial hot pressed MoSi2 in air from 400 to 1400 °C. Intermetallics. 2011. Vol. 19. Iss. 8. P. 1207—1215.

21. Сморчков Г.Ю., Рачковский А.И., Кондрохин Д.Н. Высокотемпературный антифрикционный материал: Пат. 2535419 (РФ). 2013. Smorchkov G.Yu., Rachkovskij A.I., Kondrokhin D.N. Hightemperature antifriction material: Pat. 2535419 (RF). 2013 (In Russ.).

22. Сморчков Г.Ю., Рачковский А.И., Кондрохин Д.Н. Способ изготовления высокотемпературного антифрикционного материала: Пат. 2542039 (РФ). 2013. Smorchkov G.Yu., Rachkovskij A.I., Kondrokhin D.N. A method of manufacture an high-temperature antifriction material: Pat. 2542039 (RF). 2013 (In Russ.).