Actual Problems in Machine Building 2016 No. 3

Actual Problems in Machine Building. 2016. N 3 Innovative Technologies in Mechanical Engineering ____________________________________________________________________ 152 УДК 621.793.79 ТРИБОТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГАЗОДЕТОНАЦИОННЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ ПОРШНЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ А. В. СОБАЧКИН, магистрант А. А. СИТНИКОВ, доктор техн. наук, профессор В. И. ЯКОВЛЕВ, канд. техн. наук, доцент А. П. СВИРИДОВ, аспирант (АлтГТУ, Барнаул) Собачкин А. В. – 656038, г. Барнаул, пр. Ленина, 46, Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова, e-mail: anicpt@rambler.ru Исследованы износостойкие и антифрикционные свойства покрытий поршня двигателя внутреннего сгорания, полученные в результате газодетонационного напыления алюмоматричного композиционного материала. Установлено, что износостойкость и антифрикционные свойства подобных покрытий намного превосходят свойства алюминиевого поршневого сплава. Ключевые слова: композиционный материал, газодетонационное напыление, поршень, покрытие, износостойкость, антифрикционность. Введение Надежность и долговечность автомобильного и других видов транспорта во многом обусловлены явлениями трения и изнашивания, происходящими в узлах машин. Изнашивание приводит к нарушению герметичности узлов, теряется точность взаимного расположения деталей и перемещений. Возникают заклинивания, удары, вибрации, приводящие к поломкам. В частности, поршень двигателя внутреннего сгорания – одна из ответственных деталей, требования к качеству которой ужесточаются ввиду необходимости форсирования ДВС. Во время работы двигателя на поршень действуют высокие механические и тепловые нагрузки, например, перезагрузка достигает значений в 1500- 2000g, а рабочая температура составляет 1800-2600 °С. Поэтому, условия работы материала поршня можно определить как очень сложные [1]. В последние годы на юбку поршней стали наносить покрытие типа Grafal, которое представляет собой графит со специальным наполнителем, обеспечивающим прочное сцепление со стенкой юбки [2]. Подобное покрытие существенно влияет на износостойкость поршня, однако имеет целый ряд недостатков, таких как задир юбки на нерасчетных режимах, например при запуске и прогреве, когда условия смазки ухудшены. Устранить недостатки применяемых материалов позволяет использование композиционных материалов с металлической матрицей, упрочненной высокомодульными армирующими частицами [3, 4]. Наибольшее распространение получили алюмоматричные композиционные материалы, упрочненные частицами оксидов, карбидов, нитридов, волокнами графита, бора и т.п. [5, 6] В данной работе исследуются возможности повышения износостойкости и управления трением за счет применения новых материалов покрытий на юбке поршня ДВС.