|сгенерировать QR код
Открытый доступ
Только для подписчиков
О самоорганизации поверхностного слоя наклепанной стали Ст3 при сухом скольжении по закаленной стали 45 под воздействием электрического тока
https://doi.org/10.22349/1994-6716-2021-106-2-29-37
Аннотация
С помощью методов оптической и конфокальной лазерной микроскопии показано, что сухое скольжение наклепанной стали Ст3 по закаленной стали 45 под воздействием электрического тока плотностью более 250 А/см2 сопровождается образованием композиционных трибослоев, содержащих α-Fe, γ-Fe и FeO. Установлено, что самоорганизация трибосистемы в условиях сухого скольжения под воздействием электрического тока может быть представлена в виде иерархии структурных состояний поверхностных слоев контактирующих материалов.
Ключевые слова
самоорганизация поверхностных слоев,
структурная иерархия трибослоев,
скользящий электроконтакт,
поверхность скольжения,
фазовый состав трибослоя,
механизм изнашивания
При поддержке: Работа выполнена в рамках государственного задания ИФПМ СО РАН, тема № FWRW-2021-0006
Об авторе
М. И. Алеутдинова
ФГБУН Институт физики прочности и материаловедения, СО РАН; Северский технологический институт НИЯУ МИФИ
Россия
Россия
Кандидат технических наук
634055, Томск, Академический пр.,2/4; 636036, г. Северск, Коммунистический пр.,65
Список литературы
1. Kragelsky I. V., Dobychin M. N., Kombalov V. S. Friction and Wear Calculation Methods. – New York: Pergamon Press, 1982. – 464 p.
2. Bowden F. P., Tabor D. Friction: An Introduction to Tribology. – New York: Anchor. – 1973. – 178 p.
3. Yin F., Mao H., Hua L., Gu Zh. Back propagation neural network based calculation model for predicting wear of fine-blanking die during its whole lifetime // Computational Materials Science. – 2012. – V. 59. – P. 140–151.
4. Archard J. F., Hirst W. The wear of metals under unlubricated conditions // Proc. R. Soc. Ser. A. – 1956. – V. 236. – P. 397–410.
5. Archard J. F. Elastic deformation and the wear law of friction Proc. // R. Soc. Ser. A. – 1957. – V. 243. – P. 190–205.
6. Frischmuth K., Langemann D. Numerical calculation of wear in mechanical systems // Mathematics and Computers in Simulation. – 2011. – V. 81. – P. 2688–2701.
7. Wang S. Q., Wei M. X., Zhao Y. T. Effects of the tribo-oxide and matrix on dry sliding wear characteristics and mechanisms of a cast steel // Wear. – 2010. – V. 269. – P. 424–434.
8. So H., Yu D. S., Chuang C.Y. Formation and wear mechanism of tribo-oxides and the regime of oxidational wear of steel // Wear. – 2002. – V. 253. – P. 1004–1015.
9. Yasara I., Canakcib A., Arslanb F. The effect of brush spring pressure on the wear behaviour of copper–graphite brushes with electrical current // Tribology International. – 2007. – V. 40. – P. 1381–1386.
10. Goto H., Amamoto Y. Improvement of wear resistance for carbon steel under unlubricated sliding and variable loading conditions // Wear. – 2011. – V. 270. – P. 725–736.
11. Han Z., Zhang Y.S., Lu K. Friction and wear behaviors of nanostructured metals // J. Mater. Sci. Technol. – 2008. – V. 24 – P. 483–497.
12. Hughes D. A., Dawson D. B., Korellis J. S., Weingarten L.I. Near surface microstructure developing under large sliding loads // J. Mater. Eng. Perform. – 1994 – V.3. – P. 459–475.
13. Kato H., Sasase M., Suiya N. Friction-induced ultra-fine and nanocrystalline structures on metal surfaces in dry sliding // Tribol. Int. – 2010. – V. 43. – P. 925–928.
14. Singh J. B., Wen J.-G., Bellon P. Nanoscale characterization of the transfer layer formed during dry sliding of Cu–15 wt.% Ni–8 wt.% Sn bronze alloy// Acta Materialia. – 2008. –V. 56. – P. 3053–3064.
15. Banerji A., Lukitsch M. J., McClory B., White D. R., Alpas A. T. Effect of iron oxides on sliding friction of thermally sprayed 1010 steel coated cylinder bores // Wear. – 2017. – V. 376–377. – P. 858–868.
16. Rainforth W. M., R. Stevens & J. Nutting. Deformation structures induced by sliding contact // Philosophical Magazine A. – 1992. – V. 66(4) – P. 621–641. DOI: 10.1080/01418619208201580: http://dx.doi.org/10.1080/01418619208201580.
17. Алеутдинова М. И., Фадин В. В., Миронов Ю. П. Характер контактного взаимодействия при сухом скольжении вольфрама по стали под воздействием электрического тока высокой плотности // Вопросы материаловедения. – 2019 – № 1 (95). – C. 101–109
18. Aleutdinova M. I, Fadin V. V. The role of FeO in creating of multi-level structure of the surface layer of metallic materials in the dry slip zone under electric current of high density // AIP Conference Proceedings. – 2019 – V. 2167. – P. 020012, https://doi.org/10.1063/1.5131879
19. Gustavsson F., Jacobson S. Diverse mechanisms of friction induced self-organisation into a low-friction material – An overview of WS2 tribofilm formation // Tribology International. – 2016. –V. 101. – P. 340–347.
20. Cai W., Bellon P. Microstructural self-organization triggered by twin boundaries during dry sliding wear // Acta Materialia. – 2012. – V. 60. – P. 6673–6684.
21. Kubota Y., Nagasaka S., Miyauchi T., Yamashita C., Kakishima H. Sliding wear behavior of copper alloy impregnated C/C composites under an electrical current // Wear. – 2013. –V. 302 – P. 1492–1498.
22. Aleutdinova M. I., Fadin V. V. Wear Behavior of Metals in Dry Sliding against Molybdenum with Current Collection // Inorganic Materials: Applied Research. – 2020. – V. 11(6). – P. 1378–1382. DOI: 10.1134/S2075113320060027.
23. Dervos C. T., Vassiliou P., Novacovic J. Electroless Ni–B plating for electrical contact applications // Revista de Metalurgia. – 2005. – V. 41 – P. 232–238.
24. Ma X. C., He G. Q., He D. H., C. S. Chen, Z. F. Hu. Sliding wear behavior of copper–graphite composite material for use in maglev transportation system // Wear. – 2008. – V. 265. – P. 1087–1092.
25. Altunpak Yahua. Wear behaviour of aged Cu–Be alloy under electrical sliding // Scientific research and essays. – 2010. – V. 5(19). – P. 2997– 3002.
26. Kwok C. T., Wang P. K., Man H. C., Cheng F. T. Sliding wear and corrosion resistance of copper-based overhead catenary for traction systems // IJR International Journal of Railway. – 2010. – V. 3 (1). – P. 19–27.
27. Demirel M., Muratoglu M. The friction and wear behavior of Cu–Ni3Al composites by dry sliding // Materials and technology. – 2011. – V. 45 (5). – P. 400–406.
Рецензия
Для цитирования:
Алеутдинова М.И. О самоорганизации поверхностного слоя наклепанной стали Ст3 при сухом скольжении по закаленной стали 45 под воздействием электрического тока. Вопросы материаловедения. 2021;(2(106)):29-37. https://doi.org/10.22349/1994-6716-2021-106-2-29-37
For citation:
Aleutdinova M.I. On self-organization of the surface layer of structural steel in dry sliding against quenched steel under electric current. Voprosy Materialovedeniya. 2021;(2(106)):29-37. (In Russ.) https://doi.org/10.22349/1994-6716-2021-106-2-29-37
Просмотров:
197
Послать статью по эл. почте 