Integrated numerical and experimental investigation of tribological performance of PTFE based composite material

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 27 № 2 2025 228 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ ет наибольшую потерю объема – 185,1592 мм3, за ним следует материал M3, который показывает потерю объема 123,9012 мм3. В то время как M2 показывает наименьшую потерю объема 18,0080 мм3 с удельной скоростью изнашивания 3,7094E-05 мм3/Н·м. Согласованность результатов, полученных при повторных испытаниях в центральной точке плана (эксперименты 15–20), подтверждает воспроизводимость экспериментальной методики. Средняя удельная скорость изнашивания материала M2 в центральной точке составляет 2,108E-05 мм3/Н·м, что ниже, чем у материалов M1 (1,238E-04 мм3/Н·м) и M3 (8,814E-05 мм3/Н·м). Полученные коэффициенты детерминации (R2) равны 0,91, 0,96 и 0,93, это свидетельствует о том, что разработанные эмпирические модели (представленные в табл. 6) адекватно описывают скорость изнашивания материалов M1, M2 и M3 по нержавеющей стали SS 304 в исследованном диапазоне параметров. Анализ показателей степени в эмпирических уравнениях показывает, что для материала M1 характерна практически линейная зависимость скорости изнашивания как от нагрузки, так и от температуры. В то же время скорость изнашивания материала M3 демонстрирует более сильную зависимость от скорости скольжения. Более высокая скорость изнашивания материала M1 при повышенных нагрузках и температурах ограничивает его применение в условиях высоких нагрузок. Материал M3 демонстрирует наименьшую стойкость к изнашиванию, что обусловлено высоким значением предэкспоненциального множителя, а также повышенными показателями степени для скорости скольжения и температуры. Материал M2 характеризуется меньшей чувствительностью к изменению нагрузки и температуры, а также умеренной чувствительностью к скорости скольжения, что обеспечивает его более высокую износостойкость в целом. Для визуализации влияния исследуемых параметров на удельную скорость изнашивания на рис. 5–7 представлены трехмерные графики для материалов M1, M2 и M3 соответственно в Рис. 5. Удельная скорость изнашивания для материала M1: а – зависимость от нормальной нагрузки и скорости скольжения; б – зависимость от нормальной нагрузки и температуры; в – зависимость от скорости скольжения и температуры Fig. 5. Specifi c wear rate for M1 (а) normal load vs sliding speed, (б) normal load vs temperature and (в) sliding speed vs temperature а б

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1