OBRABOTKAMETALLOV Vol. 25 No. 1 2023 123 MATERIAL SCIENCE а б в Рис. 16. Изображения поверхности стальных шариков после трения в паре с образцами бронзы БрКМц 3-1, напечатанных с добавлением 10 вес. % Al (а), 10 вес.% АК5 (б) и 10 вес.% АК12 (в) Fig. 16. Images of the surface of steel balls after friction in a pair with C65500 bronze specimens, printed with the addition of 10 wt.% Al (a), 10 wt.% Al–5Si (б) and 10 wt.% Al–12Si (в) оттесненным в результате деформации материалом, который формирует наплывы. Поверхность шариков (рис. 16) покрыта существенным как по площади, так и по толщине слоем налипшей бронзы. Толщина налипшего материала неравномерная на всей площади и достигает 5…12 мкм на отдельных участках. Это указывает на более сильное адгезионное взаимодействие между материалами пары трения. Полученные экспериментально данные указывают на то, что при сухом возвратно-поступательном трении скольжения при исследовании всех образцов выявлено колебание величины коэффициента трения, обусловленное схемой проведения эксперимента и комбинированным адгезионно-окислительным механизмом изнашивания образцов. Количественное определение величины износа выполнено на основе определения профиля поперечного сечения дорожек износа по стандартной методике ASTM G133 – 05. Для этого с помощью программного обеспечения были построены профили поперечного сечения дорожек износа, сформировавшихся на поверхностях образцов, напечатанных из бронзы БрКМц 3-1 (рис. 17, а) и бронзы с добавлением алюминиевого филамента (рис. 17, б). Полученные профили подтверждают наличие деформации материала и его оттеснение на периферию дорожек износа. Ключевой особенностью формирования наплывов является взаимосвязь их высоты с механическими свойствами образцов. Наиболее пластичные и наименее прочные/твердые образцы сильнее деформируются в процессе трения и на их поверхности формируются наиболее высокие наплывы. Более твердые образцы, напечатанные с добавлением алюминиевого филамента, менее подвержены пластической деформации в ходе трения, и высота формирующихся на их поверхности наплывов в 2–3 раза меньше (10…15 мкм), чем у образцов из бронзы (20…30 мкм). В соотвествии со стандартной методикой на основе полученных профилей поперчного сечения дорожек износа определяется площадь их сечения. При этом наплывы не считаются износом. На основе полученных результатов (рис. 18) видно, что наибольшая площадь сечения дорожки износа образовалась при испытании отожженного образца бронзы БрКМц 3-1. Это обусловлено его низкой микротвердостью. В результате в условиях микроконтактного взаимодействия в паре трения материал проще деформируется и изнашивается. В свою очередь, применение деформации с последующим отжигом позволяет уменьшить износ на 15…30 % для образцов, напечатанных из бронзы БрКМц 3-1. Это осуществляется мелкой струкутрой, которая более эффективно сопротивляется пластической деформации за счет наличия большого количества границ зерен. Из образцов, напечатанных с добавлением алюминиевого филамента, высокой износостойкостью выделяе тся образец, полученный с применением сплава АК5. Его износ на 25 % меньше, чем у самого износостойкого образца из бронзы БрКМц 3-1. Это обусловлено его высокой микротвердостью и механической прочностью. Снижение износостойкости сплавов, напечатанных с добавлением алю-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1