просп. Академический, 2/4, г. Томск 634055
pr. Akademicheskii, 2/4, Tomsk 634055,
просп. Академический, 2/4, г. Томск 634055
pr. Akademicheskii, 2/4, Tomsk 634055,
просп. Академический, 2/4, г. Томск 634055
pr. Akademicheskii, 2/4, Tomsk 634055,
просп. Академический, 2/4, г. Томск 634055
pr. Akademicheskii, 2/4, Tomsk 634055,
просп. Академический, 2/4, г. Томск 634055
pr. Akademicheskii, 2/4, Tomsk 634055,
просп. Академический, 2/4, г. Томск 634055
pr. Akademicheskii, 2/4, Tomsk 634055,
Работа посвящена изучению трибологических свойств композитных материалов, полученных фрикционной перемешивающей обработкой (ФПО) на основе алюминиево-магниевого сплава АА5056 с добавление железа в процессе сухого трения скольжения. Для испытания были получены образцы методом ФПО, c содержанием порошка железа 0, 5, 10 и 15 об. %. Для каждого типа композита было проведено 4 прохода ФПО, для достижения однородного распределения частиц порошка железа по всему объёму зоны перемешивания. Трибологические испытания проводились по схеме палец–диск в паре с контртелом из нержавеющей жаропрочной стали с содержанием хрома 12—14 % (AISI 420). Повышение содержания Fe в сплаве приводит к уменьшению значений среднего коэффициента трения на ~ 10—15 %, а также и к снижению износа на ~ 20 %. Исследование изношенных поверхностей трения показало, что с ростом количества добавленного при ФПО железного порошка механизм изнашивания меняется от адгезионного к абразивному. Показано, что однородное распределение частиц интерметаллидных соединений (ИМС) типа Al6Fe и Al13Fe4, in-situ синтезированных в процессе ФПО, позволило повысить износостойкость композитов по сравнению с базовым сплавом без добавок железа. Механически перемешанный слой, состоящий из деформированной матрицы с включениями фрагментированных и окисленных ИМС, образовывался на изношенных поверхностях всех изученных композитов, защищая их от адгезионного износа и выполняя функцию износостойкого антифрикционного покрытия.
This work is dedicated to the study of tribological behavior of composite materials obtained by friction stir processing (FSP) from aluminum-magnesium alloy AA5056 with addition of iron under dry sliding friction. For the tests, four different types of samples were obtained by FSP, differing in their iron powder con-tent, namely 0, 5, 10, and 15 vol. %. For each type of composite, four passes of FSP were performed to achieve a uniform distribution of the iron powder throughout the stir zone. Sliding tests was conducted using the pin-on-disc method against a counter-body made of stainless steel containing 12—14 % chromium (AISI 420). Increasing the Fe powder content leads to a decrease in the average coefficient of friction by approximately 10—15 %, as well as a reduction in wear by approximately 20 %. The study of worn surfaces showed that with an increase in the amount of iron powder added during FSP, the wear mechanism changes from adhesive to abrasive. Homogeneous distribution of intermetallic compounds (IMCs) particles of the Al6Fe and Al13Fe4 types in-situ synthesized during FSP made it possible to increase the wear resistance of the composites compared to the base alloy without iron additives. A mechanically mixed layer consisting of a deformed matrix mixed with fragmented and oxidized IMCs was formed on the worn surfaces of all the studied composites and served as protection against adhesive wear and performed the function of a wearresistant antifriction coating.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.