СТРУКТУРНІ ОСОБЛИВОСТІ ТА ВЛАСТИВОСТІ АНТИФРИКЦІЙНИХ КОМПОЗИТІВ НА ОСНОВІ ВІДХОДІВ СТАЛІ Р6АМ5 ДЛЯ ДЕТАЛЕЙ ПОЛІГРАФІЧНОГО ОБЛАДНАННЯ

Анотація

Досліджено закономірності зміни структури та властивостей антифрикційного композита на основі шліфувальних відходів швидкорізальної сталі Р6АМ5 з домішками твердого мастила CaF₂ залежно від вмісту основних компонентів. Матеріал призначений для роботи у вузлах офсетних та друкарських циліндрів поліграфічних машин в умовах самозмащення за високих швидкостей обертання (до 5000 об./хв) та підвищених навантажень (до 5 МПа) на повітрі. Застосування розроблених технологічних режимів виготовлення забезпечило формування структури композита на основі шліф-відходів сталі Р6АМ5, структура якої є металевою матрицею з рівномірно розташованими в ній частинками CaF₂. Металева матриця матеріалу — перлітно-карбідна та карбонітридна фази, сформовані у присутності легувальних елементів сталі Р6АМ5. Раціональну кількість введеного твердого мастила CaF₂ для досягнення максимальних значень антифрикційних властивостей, визначали, проводячи серію експериментальних фізико-механічних, триботехнічних випробувань та фрактографічний аналіз матеріалів із вмістом CaF₂ в інтервалі 3,0−10,0% (мас.). Результати мікроструктурних, фрактографічних, фізико-механічних і триботехнічних досліджень показали, що раціональним є вміст твердого мастила 4,0−8,0% (мас.), який забезпечує найвищі фізико-механічні властивості з одночасним суттєвим збільшенням антифрикційних характеристик композитів. Електронно-мікроскопічні дослідження стану поверхонь тертя композитів Р6АМ5 + (4,0−8,0)% CaF₂ підтвердили формування однорідних суцільних захисних антифрикційних плівок, що повністю покривають поверхні тертя контактної пари і забезпечують режим самозмащення. Проведені натурні випробування показали доцільність застосування антифрикційних втулок із нових композитів Р6АМ5 + (4,0−8,0)% CaF₂ у вузлах офсетних і друкарських циліндрів рулонних газетних машин офсетного друку. Результати досліджень засвідчили перспективність розширення досліджень у напрямку застосування широкої номенклатури цінних металевих відходів для розробки нових ефективних антифрикційних композитів з обґрунтованим вмістом компонентів. Це стане ще одним важливим внеском у захист екосистеми від за-бруднень.