Actual Problems in Machine Building 2016 No. 3

Актуальные проблемы в машиностроении. 2016. №3 Материаловедение в машиностроении ____________________________________________________________________ 459 Обсуждение и результаты В качестве перспективного направления исследования можно выделить упрочнение поверхностного слоя путем нанесения легирующих элементов на данный слой, а также создание многослойного брикета, каждый слой которого отвечает за восприятие конкретных нагрузок (трение, удар, сцепление). Существуют различные методы получения и спекания металлокерамического брикета. В зависимости от применяемого оборудования и его возможностей, технологический процесс может проходить в среде вакуума, водорода или эндогаза. Существенного влияния на качество данные различия технологического процесса не оказывают, но необходимо учитывать, что водород является взрывоопасным газом, что приводит к нарушениям охраны окружающей среды и безопасности жизни человека. Поэтому рекомендуется применение технологии вакуумного спекания в технологическом процессе. Имеются также конкретные требования, которые оказывают прямое воздействие на структуру и качество порошкового материала. К ним относятся: температурные диапазоны (1273-1373 К) и время выдержки (4-5 часов), удельное давление прессовки порошка (420-650 МПа) при создании заготовки, а также давление на спекаемую массу (0,5-2 МПа)[4]. Технологический процесс оказывает значительное влияние на структуру материала, от которой зависит главный критерий оценки качества – износостойкость. В общем случае технологический процесс изготовления деталей из металлокерамического материала можно представить следующим образом: подготовка смеси, подготовка подложки, нанесение покрытия, спекание, обработка [5], контроль. Одним из определяющих качества является структура материала. Состав различных порошковых материалов и их процентное соотношение являются ключевыми в определении прочностных характеристик, таких как, твердость, коэффициент трения, теплопроводность и теплоемкость. Также необходимо учитывать экономическую эффективность применения тех или иных легирующих элементов, так как применение дорогостоящих компонентов не всегда приводит к пропорциональному увеличению качественных показателей. В связи с тем, что наблюдается патентная борьба, все чаще добавляются новые компоненты, зачастую не приводящие к заявленному повышению характеристик и качеству нового материала, однако приводящие к увеличению себестоимости и, как следствие, неконкурентоспособности продукции на мировом рынке. Выводы Недостаточность рекомендаций и широкий диапазон варьирования по сочетанию и процентному соотношению различных компонентов фрикционных металлокерамических материалов на основе железа и их влияние на показатели качества делают необходимым проведение исследований для конкретных условий работы материалов и деталей узлов. Поэтому исследования, связанные с повышением износостойкости ответственных деталей железнодорожного подвижного состава и определение качественных показателей фрикционного металлокерамического материала на основе железа работающего в условиях ударного трения, являются актуальными. Обобщая и анализируя полученную информацию, можно сделать вывод о том, что для повышения износостойкости фрикционной пластины, необходимо выполнение следующих исследований: 1. Исследование состава и свойств фрикционных материалов 2. Исследование технологии получения детали 3. Исследование эксплуатационных характеристик