Влияние структурно-фазового состояния сплава AA7075 на износ при трении скольжения в паре со сталью и керамикой
Коллективом сотрудников лаборатории физики упрочнения поверхности Института физики прочности и материаловедения СО РАН было проведено сравнительное исследование особенностей трения скольжения для алюминиевого сплава АА7075 в разном структурно-фазовом состоянии.
Механические характеристики и поведение трения скольжения образцов АА7075 были изучены с учетом структурных состояний, формируемых в них при РКУП, и в зависимости от числа проходов РКУП. Кроме того, на примере стали AISI 52100, оксида алюминия Al2O3 и нитрида кремния Si3N4 было исследовано влияние материала контртела на трибологические характеристики образцов. Для характеристики режимов скольжения использовались сигналы виброускорения и акустической эмиссии с такими параметрами, как энергия акустической эмиссии и медианная частота. Структурное состояние и механические свойства образцов AA7075 с РКУП существенно повлияли на их поведение при износе при сухом трении скольжения. Материал контртела оказал существенное влияние на формирование слоя адгезионного переноса и приповерхностную деформацию образцов. Изучено динамическое поведение трибосистемы и установлена связь между параметрами скольжения, сигналами виброметрии и акустической эмиссии.
Во всех рассмотренных случаях использование РКУП позволило существенно снизить износ сплава АА7075. Износостойкость увеличилась в 4,5, 3,8 и 2,3 раза за счет обработки РКУП, при трении с использованием контртел из стали, оксида алюминия и нитрида кремния, соответственно, по сравнению с исходным образцом.
Согласно полученным данным, основные механизмы изнашивания образцов АА7075 в условиях сухого трения скольжения определяются подповерхностной деформацией и разрушением окисленных трибологически сформированных слоев.
Исследование выполнено в рамках государственного задания ИФПМ СО РАН, проект FWRW-2021-0006.
Результаты исследования опубликованы в журнале Metals (Impact factor 2.9, Q1: Metals and Alloys).
Filippov, A.V.; Tarasov, S.Y.; Filippova, E.O. The Effect of Ultrafine-Grained (UFG) Structure Formed by Equal-Channel Angular Pressing in AA7075 on Wear and Friction in Sliding against Steel and Ceramic Counterbodies. Metals 2024, 14, 527.https://doi.org/10.3390/met14050527