Перейти до вмісту
Наукові вісті КПІ
ISSN 2617-5509 · e‑ISSN 2663-7472 Відкритий доступ · CC BY 4.0
Т. 139 · № 2 · 2025 лип 21, 2025 статті

МЕТОД ПІДВИЩЕННЯ ЗНОСОСТІЙКОСТІ КОМПОЗИЦІЙНОГО ПЛАЗМОВОГО ПОКРИТТЯ НА ОСНОВІ НІКЕЛЬ-ГРАФІТУ ШЛЯХОМ ДОДАВАННЯ МІДНИХ СПЛАВІВ

ОК
Олексій Кущев Відповідальний Frantsevich Institute for Problems of Materials Science, Department 49, Omeliana Pritsaka Str. 3, 03142 Kyiv, Ukraine Україна
ОТ
Олександр Терентьєв Frantsevich Institute for Problems of Materials Science, Department 49, Omeliana Pritsaka Str. 3, 03142 Kyiv, Ukraine Україна
ВВ
Віктор Варченко Frantsevich Institute for Problems of Materials Science, Department 49, Omeliana Pritsaka Str. 3, 03142 Kyiv, Ukraine Україна
ТЧ
Тетяна Чевичелова Frantsevich Institute for Problems of Materials Science, Department 49, Omeliana Pritsaka Str. 3, 03142 Kyiv, Ukraine Україна
РК
Руслан Костюнік State University "Kyiv Aviation Institute", research laboratory of Nanotribotechnologies, Liubomyra Huzara Str. 1, 03058 Kyiv, , Ukraine Україна
ОУ
Олександр Уманський Frantsevich Institute for Problems of Materials Science, Department 49, Omeliana Pritsaka Str. 3, 03142 Kyiv,, Ukraine Україна
Опублікованолип 21, 2025
PDF
НВКПІ 2 ТОМ 139 · 2
ТОМ 139 · № 2 · 2025 Переглянути випуск

Анотація

Проблематика. В статті розглянуто можливість розширення областей застосування плазмових покриттів на базі системи нікель-графіт шляхом додавання до складу безолов’яних мідних сплавів, що мають спорідненість до нікелевої оболонки порошку системи нікель-графіт і окрім збереження триботехнічних властивостей нікель-графіту можуть забезпечити необхідний рівень когезії покриття. Мета дослідження. Метою даної роботи є дослідження впливу вмісту мідного сплаву БрАЖ10-4 при його додаванні в нікель-графіт (НПГ-75) на триботехнічні характеристики композиційного плазмового покриття. Методика реалізації. В рамках роботи для визначення впливу вмісту мідного сплаву в нікель-графіті на триботехнічні властивості плазмового композитного покриття проведено випробування на тертя та зношування зразки з 35, 50, 75 та 90 мас.% мідного сплаву БрАЖ10-4 в плакований нікелем графіт НПГ-75 (75 мас.% нікелю). В якості еталону використовувався подвійний сплав мідь-цинк Л90. Результати дослідження. Експериментально встановлено, що плазмові покриття на базі НПГ-75 з додаванням 50 мас.% БрАЖ10-4 мають зносостійкість збільшену в 10 разів відносно чистого НПГ-75 при значно меншому (0,36) за еталон Л90 (0,52) коефіцієнту тертя. Намазування на контртіло зі Ст.45 (твердість 45-48 HRC) при цьому найменше серед трибопар, що були досліджені в рамках цієї роботи. Зменшення вмісту мідного сплаву до 35 мас.% недоцільно, оскільки при цьому спостерігається активне зношення матеріалу покриття і його намазування на контртіло. Подальше збільшення вмісту порошку БрАЖ10-4 у складі призводить до виникнення схоплення в зоні контакту, про що свідчить різке (в 10 разів) підвищення зносу зразків покриття, збільшення температурі в зоні контакту та зростання ~ 2 рази коефіцієнта тертя. Висновки. Оптимальний вміст БрАЖ10-4 в плазмовому покритті на базі НПГ-75 складає близько 50 мас.%. Такий матеріал дозволяє зменшити з 0,52 (Л90) до 0,36 коефіцієнт тертя у парі зі сталлю 45. Масовий знос сталевого контртіла також значно знижується через, ймовірно, зміну механізму зношування з адгезійного (схоплення) на окисне зношування. Це дозволяє суттєво розширити область застосування матеріалу Ni-C + БРАЖ10-4 в авіаційній та космічній техніці

Посилання

  1. K.M. Zohdy, M.M. Sadawy, M. Ghanem Corrosion behavior of leaded-bronze alloys in sea water, Materials Chemistry and Physics, Volume 147, Issue 3, 15 October 2014, Pages 878-883, https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2014.06.033
  2. Yang li, Kang He, Chengwei Liao, Chunxu Pan Measurements of mechanical properties of α-phase in Cu–Sn alloys by using instrumented nanoindentation, January 2012, Journal of Materials Research 27(01), pp. 192 – 196, https://doi.org/10.1557/jmr.2011.299
  3. J.S. Carlton FREng, in Marine Propellers and Propulsion (Fourth Edition), 2018, https://doi.org/10.1016/C2014-0-01177-X
  4. J. Freudenberger, L. Tikana , W.F. Hosford, Alloys: Copper, Encyclopedia of Condensed Matter Physics (Second Edition), Volume 5, 2024, Pages 601-634, https://doi.org/10.1016/B978-0-323-90800-9.00116-5
  5. ASTM B438 Standard Specification for Sintered Bronze Bearings (Oil-Impregnated), (2004 EDITION), 10 pages
  6. R. Selver, Remzi Varol, Some thermal and physical characteristics of sintered tin bronze bearings, January 2002, Metall 57(1-2):28-32, https://www.researchgate.net/publication/288103212_Some_thermal_and_physical_characteristics_of_sintered_tin_bronze_bearings
  7. K. Ramasamy, K. Subramanian, G. Sozhan, Su. Venkatesan Studies on mechanical properties of the sintered bronze-graphite composites, January 2019, International Journal of Rapid Manufacturing 8(1/2):16, Published Online: December 18, 2018, pp. 16-33,
  8. https://doi.org/10.1504/IJRAPIDM.2019.097028
  9. Rasha Hussein, Haydar Al-Ethari, Talib A. Jasim Microstructure, hardness, and wear rate of hot squeezed Cu-10Sn-graphite composite prepared by stir casting. Microstructure, Hardness, and Wear Rate of Hot Squeezed Cu-10Sn-Graphite Composite Prepared by Stir Casting, July 2023, Conference: 4th International Scientific Conference of Engineering Sciences and Advances Technologies At: University of Babylon, https://doi.org/10.1063/5.0163884
§ 06 — Пов'язані

Схожі статті в цьому журналі

Пов'язані рецензовані дослідження, опубліковані в цьому журналі.
Усі випуски

ДВОЕТАПНИЙ ПІДХІД ДО СЕГМЕНТАЦІЇ СУПУТНИКОВИХ ЗНІМКІВ ДЛЯ ОЦІНЮВАННЯ ПЛОЩІ АСФАЛЬТОВАНОГО ПОКРИТТЯ ПАРКОВОК

Олександр Гончарук, Надія Недашківська

Проблематика. Точна оцінка площі асфальтованих парковок є важливою для містобудування та екологічного моніторингу. Однак спектральна подібність асфальту паркувальних…

#семантична сегментація #супутникові знімки #паркінг #нейронна мережа
10.20535/kpisn.2026.3.367540

ФОРМАЛІЗАЦІЯ РОЗРІДЖЕНОГО ANP З БІНАРНИМИ ПОРІВНЯННЯМИ НА ОСНОВІ ДАНИХ У КОЛІ ОДНОРІДНИХ КОМПОНЕНТІВ ДЛЯ ПРІОРИТИЗАЦІЇ РОЗПОДІЛУ РЕСУРСІВ

Вадим Романюк

Проблематика. Задачі розподілу обмежених ресурсів між взаємозалежними однорідними об’єктами виникають у багатьох прикладних сферах — зокрема, під час конкурсного…

#розподіл ресурсів #однорідні компоненти #взаємозалежності #аналітичний мережевий процес
10.20535/kpisn.2026.3.368158

РОЗРОБКА МЕТОДУ ФОРМАЛІЗАЦІЇ ДИНАМІЧНИХ ТЕПЛОВИХ ПОРТРЕТІВ ДЛЯ НАДІЙНОГО ВИЯВЛЕННЯ ЦІЛЕЙ

Степан Лис, Оксана Оборська

Проблематика. Автоматизовані системи спостереження з БпЛА стикаються з подвійним викликом: виявленням теплоконтрастних об'єктів у реальному часі та їх ідентифікацією в…

#тепловізійні системи #ідентифікація цілей #локалізація зони інтересу #динамічний тепловий портрет
10.20535/kpisn.2026.3.359114

Статті цього автора (цих авторів), які найбільше читають