МЕТОДЫ ИНЖЕНЕРИИ ПОВЕРХНОСТИ И НАНОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ РЕСУРСА ИЗНАШИВАЕМЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Изложены физико-химические основы формирования наноструктурного состояния материала и описаны технологические приемы получения наноструктурированных материалов и покрытий, используемые в методах инженерии поверхности. Приведена информация о степени влияния режимов обработки при газотермическом напылении, электрохимическом осаждении, микродуговом оксидировании, трибомеханической обработке и фрикционном плакировании гибким инструментом на процессы формирования структурно-фазового состояния и уровень свойств поверхностного слоя. На основе проведенных исследований создано новое поколение технологий поверхностной инженерии. Формируемые покрытия и поверхностные слои сохраняют стабильность структурно-фазового состояния в условиях высоких нагрузок и температур и способны длительное время противостоять изнашиванию, термическому и коррозионному воздействию. Показаны примеры практической реализации разработанных методов инженерии поверхности и нанотехнологий для промышленных предприятий. Более чем на 50 предприятиях Беларуси, России, Кореи и других стран созданы производственные мощности и освоены технологии нанесения покрытий и модифицирования поверхностных слоев активированными методами инженерии поверхности. Использование разработанных наноструктурированных материалов и покрытий, а также методов и средств реализации технологий инженерии поверхности позволяет поднять технический уровень создаваемой машиностроительной техники, снизить себестоимость ее производства и повысить конкурентоспособность выпускаемой продукции.

1. Витязь, П. А. Наноструктурированные материалы и покрытия в инженерии поверхности / П. А. Витязь, В. И. Жорник // Наноструктурные материалы – 2016: Беларусь – Россия – Украина: НАНО-2016 : материалы V Международной научной конференции, Минск, 22–25 ноября 2016 г. – Минск: Беларус. навука, 2016. – С. 11–13.

2. Белый, А. В. Инженерия поверхности конструкционных материалов концентрированными потоками ионов азота / А. В. Белый, В. А. Кукареко, А. Патеюк. – Минск: Беларус. навука, 2007. – 244 с.

3. Суслов, А. Г. Инженерия поверхности деталей / А. Г. Суслов. – М.: Машиностроение, 2008. – 320 с.

4. Андриевский, Р. А. Наноструктурные материалы / Р. А. Андриевский, А. В. Рагуля. – М.: Изд. центр «Академия», 2005. – 192 с.

5. Рыжонков, Д. И. Наноматериалы / Д. И. Рыжонков, В. В. Лёвина, Э. Л. Дзидзигури. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010. – 365 с.

6. Суздалев, И. П. Нанотехнология. Физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов / И. П. Суздалев. – М.: Либроком, 2009. – 592 с.

7. Гусев, А. И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии / А. И. Гусев. – М.: Физматлит, 2005. – 416 с.

8. Морохов, И. Д. Физические явления в ультрадисперсных средах / И. Д. Морохов, Л. И. Трусов, В. Н. Лаповник. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 224 с.

9. Модифицирование материалов и покрытий наноразмерными алмазосодержащими добавками / П. А. Витязь [и др.]. – Минск: Беларус. навука, 2011. – 527 с.

10. Колмаков, А. Г. Основы технологий и применения наноматериалов / А. Г. Колмаков, С. М. Баринов, М. И. Алымов. – М.: Физматлит, 2012. – 208 с.

11. Новые ресурсосберегающие технологии и композиционные материалы / Ф. Г. Ловшенко [и др.].– М.: Энергоатомиздат ; Гомель: БелГУТ, 2004. – 519 с.

12. Валиев, Р. З. Наноструктурные материалы, полученные интенсивной пластической деформацией / Р. З. Валиев, И. В. Александров. – М.: Логос, 2000. – 272 с.

13. Панин, В. Е. Физическая мезомеханика и неравновесная термодинамика как методологическая основа нано- материаловедения / В. Е. Панин, В. Е. Егорушкин // Физ. мезомеханика. – 2009. – № 4. – С. 7–26.

14. Ионно-индуцированные структурные изменения в высокоориентированном пироуглероде / А. М. Борисов [и др.]. // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. – 2004. – № 4. – С. 13–17.

15. Витязь, П. А. Основы нанесения износостойких, коррозионно-стойких и теплозащитных покрытий / П. А. Витязь, А. Ф. Ильющенко, А. И. Шевцов. – Минск: Белорус. наука, 2006. – 363 с.

16. Витязь, П. А. Повышение износостойкости поверхностей трения трибомодифицированием в среде смазки с наноразмерными алмазосодержащими добавками / П. А. Витязь, В. И. Жорник, В. А. Кукареко // Современные перспективные материалы / под ред. В. В. Клубовича. – Витебск: УО ВГТУ, 2011. – С. 146–184.

17. Vitiaz, P. A. Laser-plasma techniques in computer-controlled manufacturing / P. A. Vitiaz, M. L. Kheifetz, S. V. Koukhta. – Minsk: RUE «Publ. House «Belorus. nauka», 2011. – 164 р.

18. Витязь, П. А. Упрочнение газотермических покрытий / П. А. Витязь, Р. О. Азизов, М. А. Белоцерковский. – Минск: Бестпринт, 2004. – 192 с.

19. Повышение ресурса трибосопряжений активированными методами инженерии поверхности / П. А. Витязь [и др.]. – Минск: Беларус. навука, 2012. – 452 с.

20. Структурно-фазовые превращения в газотермических покрытиях в процессе их напыления и последующей электроконтактной обработки / М. И. Черновол [и др.] // Проблемы тертя та зношування. – 2015. – Вип. 2 (67). – С. 99–109.

21. Белоцерковский, М. А. Технологии активированного газопламенного напыления антифрикционных покрытий / М. А. Белоцерковский. – Минск: Технопринт, 2004. – 200 с.

22. Витязь, П. А. Теоретические предпосылки активирования процесса газопламенного напыления спутными потоками / П. А. Витязь, М. А. Белоцерковский // Порошковая металлургия : сб. науч. тр. – Минск: Беларус. навука, 2010. – Вып. 33. – С. 232–241.

23. Влияние ионно-лучевого азотирования на структурно-фазовое состояние и триботехнические свойства экономичных газотермических покрытий из проволочных сталей различных классов / В. А. Кукареко [и др.] // Трение и износ. – 2013. – Т. 34, № 6. – С. 621–627.

24. Закономерности диффузии азота в процессе ионно-лучевого азотирования газотермического покрытия из аустенитной стали 06Х19Н9Т / А. Н. Григорчик [и др.] // Механика машин, механизмов и материалов. – 2016. – № 2. – С. 75–80.

25. Витязь, П. А. Создание износостойких упрочняющих покрытий микродуговым оксидированием, непосредственной и последующей модификацией углеродными наноматериалами / П. А. Витязь, А. И. Комаров, В. И. Комарова // Перспективные технологии / под ред. В. В. Клубовича. – Витебск: УО ВГТУ, 2011. – С. 114–148.

26. Применение наноструктурных материалов и активированных методов инженерии поверхности для создания современных объектов техники / П. А. Витязь [и др.] // Механика машин, механизмов и материалов. – 2012. – № 3/4. – С. 46–66.

27. Zhornik, V. I. Tribomechanical Modification of Friction Surface by Running-In Lubricants with Nano-Sized Diamonds / V. I. Zhornik, V. A. Kukareko, М. А. Belotserkovsky // Advances in Mechanics Research / ed. Jeremy M. Campbell. – New York: Nova Science Publishers, Inc., 2011. – Vol. 1. – Р. 1–78.

28. Белевский, Л. С. Пластическое деформирование поверхностного слоя и формирование покрытия при нанесении гибким инструментом / Л. С. Белевский. – Магнитогорск: Изд-во Магнитогор. лицея РАН, 1996. – 230 с.

29. Анцупов, В. П. Теория и практика плакирования изделий гибким инструментом / В. П. Анцупов. – Магнитогорск : МГТУ им. Г. И. Носова, 1999. – 241 с.

30. Триботехнические свойства тонких металлических покрытий с наноразмерными наполнителями / П. А. Витязь [и др.] // Трение и износ. – 2004. – Т. 25, № 6. – С. 593–601.