OBRABOTKAMETALLOV Vol. 28 No. 1 2026 265 MATERIAL SCIENCE Рис. 2. Зависимость скорости износа от нагрузки Fig. 2. Wear rate vs load Т а б л и ц а 2 Ta b l e 2 План эксперимента по методу OVAT для вариации температуры OVAT experimental design for temperature variation № п/п Армирование, % Нагрузка, Н Температура, °C Скорость износа, мм³/(Н·м) 1 10 60 120 3,588 2 10 60 140 3,572 3 10 60 160 3,541 4 10 60 180 3,513 5 10 60 200 3,501 ность композита снижается вследствие роста контактных напряжений и расслоения медной матрицы. На основании этого для последующего планирования эксперимента (DOE) по методу Тагучи были выбраны три уровня нагрузки (80, 90 и 100 Н), характеризующие переход от умеренного к тяжелому режиму изнашивания. Во второй серии испытаний по методу OVAT при постоянных доле вольфрама и нагрузке варьировалась температура (120…200 °C). Согласно данным табл. 2, скорость износа в этом диапазоне снизилась с 3,588 мм3/(Н·м) при 120 °C до 3,501 мм3/(Н·м) при 200 °C. Наиболее существенное снижение наблюдалось в интервале 160…200 °C (рис. 3). Наблюдаемая зависимость свидетельствует о том, что повышение температуры интенсифицирует формирование защитного оксидного трибологического слоя. Этот слой снижает вероятность прямого контакта металлических поверхностей, что в итоге приводит к уменьшению износа. На основании этого для многофакторного плана эксперимента (DOE) по методу Тагучи были выбраны температурные уровни 160, 180 и 200 °C, которые охватывают диапазон, где механизмы трибоокисления становятся доминирующими. В заключительной серии испытаний по схеме OVAT исследовалось влияние доли упрочняющей фазы при постоянных нагрузке (60 Н) и температуре (120 °C) для исключения их взаимного влияния. Полученные значения скорости износа приведены в табл. 3. Рис. 3. Зависимость скорости износа от температуры Fig. 3. Wear rate vs temperature Согласно данным рис. 4, скорость износа монотонно снижается с ростом объемной доли вольфрама. Увеличение ее с 10 до 50 % привело к снижению скорости износа с 3,588 до 3,499 мм³/(Н·м), что однозначно указывает на повышение износостойкости материала. Этот эффект объясняется увеличением содержания твердой фазы вольфрама, в результате чего (1) повышается несущая способность композита; (2) ограничивается пластическое течение медной матрицы; (3) подавляются микросрезание и абразивные процессы при скольжении. Кроме того, частицы вольфрама служат эффективными
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1