ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 28 № 1 2026 264 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ с округлыми зернами вольфрама (средний размер ≈ 6 мкм). Испытания на износ в условиях трения скольжения выполнены на трибометре Ducom TR-20LE по схеме «штифт – диск» (рис. 1) в соответствии со стандартом ASTM G99. В качестве контртел использовались закаленные диски из стали AISI 52100 (60 HRC, Ra = 0,1 мкм). Образцы из исследуемого материала (штифты Ø 6×12 мм, Ra ≈ 0,2 мкм) прижимались к дискам с нормальной нагрузкой 80, 90 или 100 Н, что соответствовало начальному контактному давлению по Герцу 390…430 МПа. Испытания проводили при скорости скольжения 0,5 м/с на дистанции 1500 м в контролируемых атмосферных условиях. Каждый режим тестировали дважды (коэффициент вариации < 5 %). Перед испытанием рабочие поверхности очищали ацетоном. Скорость износа (мм3/(Н·м)) рассчитывали по потере массы штифта Δm (точность взвешивания ±0,1 мг) с учетом плотности композита ρ, приложенной нагрузки F и дистанции скольжения L по следующей формуле: Ñêîðîñòü èçíîñà Þ Δ = ρ m FL , (1) где Δm – потеря массы, г; ρ – плотность композита, г·см–3; F – нормальная нагрузка, Н; L – полная дистанция скольжения, м. Каждый режим испытаний повторяли дважды для обеспечения статистической достоверности; в дальнейшем использовали среднюю скорость износа. Перед реализацией многофакторного плана эксперимента была проведена предварительная серия испытаний по методу одного варьируемого фактора (one variable at a time, OVAT). Целью этих испытаний была оценка индивидуального вклада каждого параметра (объемной доли вольфрама, температуры, нагрузки) в скорость износа и определение диапазонов их варьирования, наиболее существенно влияющих на отклик. В рамках подхода OVAT варьировался только один фактор при фиксированных значениях остальных, что позволило обоснованно выбрать уровни факторов для последующего многофакторного планирования эксперимента (design of experiments, DOE). Результаты и их обсуждение В первой серии испытаний по методу одного фактора (OVAT) при постоянных объемной доле вольфрама и температуре варьировалась нагрузка (60…100 Н). Как следует из данных табл. 1, скорость износа возрастала практически линейно с 3,588 мм³/(Н·м) при 60 Н до 4,325 мм³/(Н·м) при 100 Н. На рис. 2 видно, что в диапазоне 80…100 Н происходит интенсификация износа (рост с 3,784 до 4,325 мм³/(Н·м)). Это свидетельствует о том, что при нагрузках выше 80 Н несущая способРис. 1. Трибометр Fig. 1. Tribometer setup Т а б л и ц а 1 Ta b l e 1 План эксперимента по методу OVAT для вариации нагрузки OVAT experimental design for load variation № п/п Армирование, % Нагрузка, Н Температура, °C Скорость износа, мм³/(Н·м) 1 10 60 120 3,588 2 10 70 120 3,676 3 10 80 120 3,784 4 10 90 120 4,141 5 10 100 120 4,325
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1