Аналіз властивостей антифрикційних композитів на основі шліфувальних відходів алюмінієвого сплаву

Автор(и)

  • Tetiana Roik Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056, Україна https://orcid.org/0000-0002-4930-0173
  • Oleg Gavrish Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056, Україна https://orcid.org/0000-0002-1961-3267
  • Volodimir Oliynik Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056, Україна https://orcid.org/0000-0003-3117-2780
  • Iuliia Vitsiuk Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056, Україна https://orcid.org/0000-0002-8169-4328

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.140984

Ключові слова:

шліфувальні відходи, алюмінієвий сплав, тверде мастило, структурні дослідження, антифрикційні властивості, постдрукарські машини

Анотація

Розроблено антифрикційні композити на основі регенерованих шліфувальних відходів алюмінієвого сплаву АМ4,5Кд з додаванням твердої змащувальної речовини МоS2, що призначені для роботи у контактних парах постдрукарських машин, таких як фальцювально-клейові машини та машини для вклеювання в пакування.

Аналіз структури нового композиту показав, що легуючі елементи металевої основи утворюють зміцнюючі фази, що рівномірно розподілені в матриці без сегрегаційних скупчень, що сприяє підвищенню конструкційної міцності. Дисульфід молібдену забезпечує ефект самозмащення контактної пари у процесі експлуатації, що обумовлює зниження коефіцієнту тертя і інтенсивності зношування порівняно з композитним матеріалом без твердого мастила. Структурні дослідження засвідчили рівномірність розподілу твердого мастила в усьому об’ємі композиту, що забезпечує підвищення триботехнічних характеристик завдяки формуванню захисних антизадирних плівок тертя при роботі деталі складної геометричної форми в умовах самозмащення.

Аналіз функціональних властивостей дозволяє рекомендувати антифрикційний композит на основі промислових шліфувальних відходів алюмінієвого сплаву АМ4,5Кд з домішками твердого мастила – дисульфіду молібдену МоS2 для деталей контактних з’єднань складної геометричної форми, що працюють при підвищених дискретних швидкостях ковзання і навантаженнях без змащування рідким мастилом в атмосфері повітря.

Триботехнічні випробування продемонстрували, що новий композитний зносостійкий матеріал, одержаний за розробленою технологією виготовлення, дозволяє форсувати гранично-допустимі режими навантаження і робочі швидкості ковзання при стабільно високих антифрикційних властивостях нових композитних тертьових деталей постдрукарських машин

Біографії авторів

Tetiana Roik, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056

Доктор технічних наук, професор

Кафедра технології поліграфічного виробництва

Oleg Gavrish, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056

Доктор технічних наук, професор

Кафедра міжнародної економіки

Volodimir Oliynik, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра технології поліграфічного виробництва

Iuliia Vitsiuk, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра репрографії

Посилання

  1. Gordon, N. J. (2016). Essentials of Polygraph and Polygraph Testing. CRC Press, 304. doi: https://doi.org/10.1201/9781315438641
  2. Kyrychok, P. O., Roik, T. A., Havrysh, A. P., Shevchuk, A. V., Vitsiuk, Yu. Yu. (2015). Novitni kompozytsiini materialy detalei tertia polihrafichnykh mashyn. Kyiv: NTUU KPI, 428.
  3. Sviridenok, A. I., Myshkin, N. K., Kovaleva, I. N. (2015). Latest developments in tribology in the journal Friction and Wear. Journal of Friction and Wear, 36 (6), 449–453. doi: https://doi.org/10.3103/s106836661506015x
  4. Jeon, C.-H., Jeong, Y.-H., Seo, J.-J., Tien, H. N., Hong, S.-T., Yum, Y.-J. et. al. (2014). Material properties of graphene/aluminum metal matrix composites fabricated by friction stir processing. International Journal of Precision Engineering and Manufacturing, 15 (6), 1235–1239. doi: https://doi.org/10.1007/s12541-014-0462-2
  5. Du, Z., Tan, M. J., Guo, J. F., Bi, G., Wei, J. (2016). Fabrication of a new Al-Al 2 O 3 -CNTs composite using friction stir processing (FSP). Materials Science and Engineering: A, 667, 125–131. doi: https://doi.org/10.1016/j.msea.2016.04.094
  6. Dixit, S., Kashyap, S., Kailas, S. V., Chattopadhyay, K. (2018). Manufacturing of high strength aluminium composites reinforced with nano tungsten particles for electrical application and investigation on in-situ reaction during processing. Journal of Alloys and Compounds, 767, 1072–1082. doi: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.07.110
  7. Kostornov, A. G., Fushchich, O. I. (2007). Sintered antifriction materials. Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 46 (9-10), 503–512. doi: https://doi.org/10.1007/s11106-007-0078-5
  8. Bocian, M., Jamroziak, K., Kulisiewicz, M. (2014). An identification of nonlinear dissipative properties of constructional materials at dynamical impact loads conditions. Meccanica, 49 (8), 1955–1965. doi: https://doi.org/10.1007/s11012-014-9931-z
  9. Shevchuk, Y. F., Roik, T. A., Varchenko, V. T. (2007). Antifriction composite materials for friction joints of centrifugal equipment. Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 46 (7-8), 404–407. doi: https://doi.org/10.1007/s11106-007-0063-z
  10. Pickens, J. W. (2013). Assuring the Benefits of Aluminum Recycling: Engineering Economical Environmental Solutions to the Issues of Black Dross & Saltcake. Recycling of Metals and Engineercd Materials, 1195–1207. doi: https://doi.org/10.1002/9781118788073.ch105
  11. Stanzick, H., Wichmann, M., Weise, J., Helfen, L., Baumbach, T., Banhart, J. (2002). Process Control in Aluminum Foam Production Using Real-Time X-ray Radioscopy. Advanced Engineering Materials, 4 (10), 814–823. doi: https://doi.org/10.1002/1527-2648(20021014)4:10<814::aid-adem814>3.0.co;2-5
  12. Banhart, J. (2005). Aluminium foams for lighter vehicles. International Journal of Vehicle Design, 37 (2/3), 114. doi: https://doi.org/10.1504/ijvd.2005.006640
  13. Muchová, L., Eder, P. (2010). End-of-waste Criteria for Aluminium and Aluminium Alloy Scrap. Technical Proposals, 69.
  14. Roik, T. A., Havrish, A. P., Kholiavko, V. V., Havrysh, O. A., Prokhorenko, O. M. (2008). Pat. No. 34407 UA. Kompozytsinyi pidshypnykovyi material na osnovi aliuminiu. MPK (2006) C22C 21/02. No. u200803173; declareted: 12.03.2008; published: 11.08.2008, Bul. No. 15.
  15. Jamroziak, K., Roik, T., Gavrish, O., Vitsiuk, I., Lesiuk, G., Correia, J. A. F. O., De Jesus, A. (2018). Improved manufacturing performance of a new antifriction composite parts based on copper. Engineering Failure Analysis, 91, 225–233. doi: https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2018.04.034
  16. Konopka, K., Roik, T. A., Gavrish, A. P., Vitsuk, Y. Y., Mazan, T. (2012). Effect of CaF2 surface layers on the friction behavior of copper-based composite. Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 51(5-6), 363–367. doi: https://doi.org/10.1007/s11106-012-9441-2
  17. Roik, T. A., Gavrish, A. P., Kirichok, P. A., Vitsyuk, Y. Y. (2015). Effect of Secondary Structures on the Functional Properties of High-Speed Sintered Bearings for Printing Machines. Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 54 (1-2), 119–127. doi: https://doi.org/10.1007/s11106-015-9688-5
  18. Roik, T. A., Gavrysh, O. A., Vitsiuk, I. I., Khmiliarchuk, O. I. (2018). New Copper-Based Composites for Heavy-Loaded Friction Units. Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 56 (9-10), 516–522. doi: https://doi.org/10.1007/s11106-018-9924-x
  19. Wejrzanowski, T. (2005). Computer program Micrometer. Material Science, 23, 28–34.
  20. Huliaev, A. P. (1986). Metallovedenye. Moscow: Metallurhyia, 544.
  21. Kaloshkin, S. D., Tcherdyntsev, V. V., Laptev, A. I., Stepashkin, A. A., Afonina, E. A., Pomadchik, A. L., Bugakov, V. I. (2004). Structure and mechanical properties of mechanically alloyed Al/Al-Cu-Fe composites. Journal of Materials Science, 39 (16/17), 5399–5402. doi: https://doi.org/10.1023/b:jmsc.0000039253.28721.3f
  22. Venkata Siva, S. B., Sreenivasa Rao, G., Sahoo, K. L. (2013). Tribological Studies of Al-based Composite. Developed from a Waste Material. 3-rd International Conference on Mechanical, Automotive and Materials Engineering (ICMAME'2013). Singapore, 10.
  23. Zhang, J. Z. (2012). Research of Composite Material Properties Based on Waste Glass and Scrap Aluminum. Advanced Materials Research, 468-471, 2868–2871. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amr.468-471.2868
  24. Kumar, S., Mathieux, F., Onwubolu, G., Chandra, V. (2007). A novel powder metallurgy-based method for the recycling of aluminum adapted to a small island developing state in the Pacific. International Journal of Environmentally Conscious Design & Manufacturing, 13 (3 (4)), 1–22.

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-08-27

Як цитувати

Roik, T., Gavrish, O., Oliynik, V., & Vitsiuk, I. (2018). Аналіз властивостей антифрикційних композитів на основі шліфувальних відходів алюмінієвого сплаву. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(12 (94), 16–22. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.140984

Номер

Том 4 № 12 (94) (2018): Матеріалознавство

Розділ

Матеріалознавство

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 Tetiana Roik, Oleg Gavrish, Volodimir Oliynik, Iuliia Vitsiuk

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.