Разработка и исследование композиционных покрытий на основе керамик для обеспечения высоких физико-механических и эксплуатационных свойств. Разработка и исследование композиционного материала на основе алюминиевых сплавов с повышенными триботехническими свойствами для применения в узлах трения

Abstract

Объектом исследования являются: сплавы алюминия, а также условия воздействия ионизированного потока частиц на структурные и деформационные изменения; микроструктуры, образующиеся в результате взаимодействия частиц с металлической матрицей, триботехнические испытания. Цель работы - исследование структуры и фазового состава исходных и обработанных алюминиевых ионизированным потоком частиц, а также особенностей синтеза алюминиевых композитов с макрогетерогенной структурой для создания материалов с улучшенными триботехническими свойствами. В процессе выполнения работы получены результаты исследований по взаимодействию и влиянию высокоэнергетических ионизированных потоков частиц и плазмы на изменение микроструктуры и фазового состава образцов из алюминиевых сплавов. В результате установлена, структурная неоднородность в алюминии и его поверхностном слое, вызванная обработкой ионизированными потоками частиц и плазмы при их взаимодействии с матрицей в условиях высокоэнергетического соударения и каналирования. Показана возможность поверхностного упрочнения алюминия и нанесения износостойких слоев. Установлено, что свойства нанесенных слоев при обработке ионизированными потоками частиц и плазмы определяются структурой материала и концентраторами напряжений, формируемых в приграничных зонах различного масштабного уровня: межфазные и структурные границы в гетерогенном неоднородном материале нанесенных слоев; области контакта частиц или компонентов слоя с основой и между собой и границы между слоем и основой в целом. Проведенный теоретический анализ особенностей синтеза композиционных алюминиевых материалов позволил определить основные требования к технологическим параметрам формирования материалов с макрогетерогенной структурой. Триботехнические исследования образцов показали перспективность использования разработанных композиционных материалов в узлах трения.