The technology of producing a composite material based on a multifunctional oxide ceramics

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The synthesis of composite SHS powders with components of solid lubricant is described. The powders of the following composition: Al 2O 3 + 30% TiO 2 + 12.5% MoS 2; Al 2O 3 + 30% TiO 2 + 12.5% CaF 2 were investigated. The synthesis of compositions was carried out in a reactor using self-propagation mode without supply of energy from an external source in a nitrogen-oxygen atmosphere with an oxygen content of 10…25 wt.% and a pressure of 0.1…0.9 MPa. Such atmosphere is needed for the oxidation reaction of titanium powder. For spheroidization particles of the composite powder were added into the plasma jet and sprayed into a steel cylinder with a length of 1 m filled with argon. The degree of spheroidization was determined using the form factor of the particles by optical metallography. The power of the plasma jet was varied from 30 to 40 kW. The resulting powders are characterized by a complex geometric shape and the development of surface relief of the particles. Application of SHS powders, in contrast to the agglomerates, allows forming high-density coating of eutectic composition promoting improvement physical and mechanical properties. Parameters of friction and wear coatings consisting of carbide ceramic powders and ceramic oxide powders obtained by self-propagating high-temperature synthesis are investigated. The coatings obtained of powder Al 2O 3-30% TiO 2-12.5% MoS 2; produced by self-propagating high-temperature synthesis, are 1.2 times more wear-resistant with the lubricant and 1.3 times - under dry friction for cast iron and steel than the coating obtained from the powder Ni80Cr20-12.5% MoS 2-55% TiC.

About the authors

V. A Okovity

Belarussian National Technical University

Email: vasil_ok@inbox.ru
65, Nezavisimosty avenue, Minsk, 220013, Republic of Belarus

F. I Panteleenko

Belarussian National Technical University

Email: panteleyenkofi@mail.ru
65, Nezavisimosty avenue, Minsk, 220013, Republic of Belarus

T. L Talako

Belarussian National Technical University

Email: talako@tut.by
65, Nezavisimosty avenue, Minsk, 220013, Republic of Belarus

A. F Panteleenko

Belarussian National Technical University

Email: alex_1895@mail.ru
65, Nezavisimosty avenue, Minsk, 220013, Republic of Belarus

References

  1. Амелин Д.В., Рыморов Е.В. Новые способы восстановления и упрочнения деталей машин. - М.: Агропромиздат, 1987. - 151 с.
  2. Цеев Н.А., Козелкин В.В., Гуров А.А. Материалы для узлов сухого трения, работающих в вакууме: справочник. - М.: Машиностроение, 1991. - 188 с.
  3. Брейтуэйт Е.Р. Твердые смазочные материалы и антифрикционные покрытия / пер. с англ. С.Д. Клюшнев; под ред. В.В. Синицына. - М.: Химия, 1967. - 320 с.
  4. Crankshaft repaired at 30 % saving // Welding Journal. - 1999. - Vol. 58, № 2. - P. 710-715.
  5. Горик П.Н., Норов В.А., Рогов Н.А. Плазменное напыление износостойких и антифрикционных покрытий // Автоматизация проектирования и производства изделий в машиностроении: тезисы докладов V международной научно-практической конференции, 14-17 мая 1996 г. - Луганск: Изд-во ВУГУ, 1996. - С. 196-206.
  6. Ильющенко А.Ф., Оковитый В.А., Шевцов А.И. Формирование износостойких плазменных покрытий на основе композиционных самосмазывающихся материалов. - Минск: Беспринт, 2005. - 253 с.
  7. Оковитый В.А. Плазменные износостойкие покрытия с включением твердой смазки // Cварочное производство. - 2002. - № 6. - С. 41-43.
  8. Okovityi V.A. Plasma wear-resistant coatings with inclusions of a solid lubricant // Welding International. - 2002. - Vol. 16, iss. 11. - P. 918-920. - doi: 10.1080/09507110209549638.
  9. Получение композиционного керамического материала для нанесения износостойких покрытий / В.A. Оковитый, А.Ф. Ильющенко, А.И. Шевцов, Ф.И. Пантелеенко, В.В. Оковитый // Порошковая металлургия: республиканский межведомственный сборник научных трудов / Национальная академия наук Беларуси. - Минск: Белорусская наука, 2008. - Вып. 31. - С. 156-162.
  10. Керамический материал системы «оксид титана - оксид алюминия - твердая смазка» / В.А. Оковитый, О.Г. Девойно, А.Ф. Пантелеенко, В.В. Оковитый // Вестник Белорусского национального технического университета. - 2011. - № 1. - С. 16-20.
  11. Роль адгезии смазочного масла при граничной смазке / А.И. Шевцов, В.С. Ивашко, А.Ф. Ильющенко, В.М. Изоитко, К.В. Буйкус // Трение и износ. - 1998. - Т. 19, № 3. - С. 350-354.
  12. Исследование процессов трения и изнашивания газотермических композиционных покрытий, обработанных импульсами плазменной струи / А.И. Шевцов, А.Ф. Ильющенко, В.А. Оковитый, Ю.С. Фень, А.С. Козорез // Порошковая металлургия: республиканский межведомственный сборник научных трудов / Национальная академия наук Беларуси. - Минск: Тонпик, 2006. - Вып. 29. - С. 243-248.
  13. Исследование параметров обработки импульсным лазером плазменных износостойких покрытий из плакированных композиционных порошков / А.И. Шевцов, А.Ф. Ильющенко, В.А. Оковитый, О.Г. Девойно, А.Н. Чумаков, Н.А. Босак // Порошковая металлургия: республиканский межведомственный сборник научных трудов / Национальная академия наук Беларуси. - Минск: Белорусская наука, 2009. - Вып. 32. - С. 194-199.
  14. Aspects of friction surfaces failure and prospects of strengthening of tribocouplings by gas-thermal spraying of composite self-lubricating coatings / A. Ilyuschenko, A. Shevtsov, I. Smurov, M. Ignatiev, E. Kovaliov // Proceedings of the 10th International Baltic Conference “Materials Engineering & Balttrib’2001”, 27-28 September 2001, Jürmala, Latvia. - Riga, 2001. - P. 142-147.
  15. К вопросу оптимизации технологических параметров газотермического напыления защитных покрытий / А.Ф. Ильющенко, А.И. Шевцов, В.А. Оковитый, Г.Ф. Громыко // Сборник докладов 8 международного симпозиума «Порошковая металлургия: инженерия поверхности, новые порошковые композиционные материалы. Сварка», Минск, 10-12 апреля 2013 г.: в 2 ч. - Минск: Беларуская навука, 2013. - Ч. 2. - С. 239-245.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».