Структурные изменения в металлических материалах в условиях адгезионного трения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.01, доктор технических наук Тарасов, Сергей Юльевич

• Тарасов, Сергей Юльевич
• доктор технических наук
• 2008

Оглавление диссертации доктор технических наук Тарасов, Сергей Юльевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ НА ПОВЕРХНОСТИ ТРЕНИЯ В РАЗЛИЧНЫХ МАТЕРИАЛАХ И ПРИ РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ НА-ГРУЖЕНИЯ. (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР)

1.1. Введение.

1.2. Механизмы изнашивания.

1.3. Механизмы адгезионного и абразивного изнашивания при одном проходе.

1.4. Механизм усталостного изнашивания.

1.5. Механизм коррозионного изнашивания металлов и керамик в скользящем контакте.

1.6. Влияние температуры на износ металлов.

1.7. Деформация материалов в зоне трения.

1.8. Моделирование процесса изнашивания.

1.9. Эффекты третьего тела - перенос и перемешивание.

1.10. Трение и изнашивание материалов с фазовыми превращениями

1.11. Использование эффекта механического перемешивания (легирования) для снижения трения и износа в металлах.

1.12. Постановка задачи.

2. ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ МЕТОДИКИ, ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ

2.1. Материалы.

2.2. Микроструктура нанопорошков, используемых для модификации поверхностных слоев образцов.

2.3. Оборудование и методы испытаний.

2.4 Методика электронноспектроскопического (РФЭС) исследования поверхностных слоев образцов сталей после трибоиспытаний в среде смазки с добавками нанопорошков.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структурные изменения в металлических материалах в условиях адгезионного трения»

Одной из самых важных тенденций развития машиностроения является сни-жение материалоемкости машин и механизмов. Уменьшение размеров и массы изделий приводит к необходимости передачи более высоких контактных напряжений и мощностей, что приводит к быстрому изменению свойств и структуры материала, особенно в случае трения. Большое разнообразие сложных физико-химических процессов, одновременно протекающих на поверхностях трения, затрудняет построение единого подхода к описанию процесса изнашивания трущихся тел. Поэтому в литературе обычно ограничиваются общей классификацией известных механизмов изнашивания, их идентификацией в различных условиях трения, изучением характера каждого отдельного механизма. Диссертация посвящена исследованию структурных изменений в поверхностных слоях металлических материалов с различной исходной структурой в процессе трения и изнашивания, главными действующими факторами которого являются деформация, фрикционный нагрев и адгезионное взаимодействие. В ходе работы были получены результаты, которые могут быть использованы при разработке физических моделей процесса, выборе материалов пар трения, диагностике ресурса несущей способности материала и оптимизации состава смазочных композиций.

Актуальность темы диссертации. Трение и изнашивание материала в условиях адгезии является сложным многофакторным видом нагружения, в результате которого в поверхностных слоях материалов происходят изменения, непосредственно связанные с образованием сильнодеформированного, фрагментированного поверхностного слоя и переходом от нормального механизма изнашивания к катастрофическому. Катастрофическое изнашивание можно охарактеризовать как резкое и необратимое увеличение масштаба разрушения в поверхностных слоях образца, сопоставимое с размерами самого образца. С практической точки зрения важной и актуальной задачей является как прогнозирование этого перехода, так и выработка методов по его предотвращению путем перевода процесса на докритический микроскопический масштаб. В связи с этим изучение развития фрагментированной структуры и ее влияния на разрушение поверхностного слоя твердого тела (изнашивание) при трении является актуальной научной и практической задачей. Представленные в диссертации результаты исследований актуальны также вследствие того, что посвящены и связаны с актуальными проблемами материаловедения и физической мезомеханики как научного направления Института физики прочности и материаловедения СО РАН.

Связь с крупными научными программами. Работа выполнялась в соответствии с планом госбюджетной НИР, включенным в программу СО РАН по приоритетному направлению "Научные основы конструирования новых материалов и создания перспективных технологий", Комплексным проектом СО РАН на 2004-2006 гг. «Экспериментальное и теоретическое исследование взаимосвязи и корреляции процессов локализации деформации на мезо-и макроуровнях в структурно-неоднородных материалах и конструкциях с концентраторами напряжений и принципы построения критериев предельных состояний для них», проект 8.1.2. «Экспериментальная и теоретическая разработка автоволновой модели локализованной пластической деформации неоднородных материалов на мезо- и макромасштабных уровнях и ее приложений к определению критических состояний и оценке прочности, износостойкости и долговечности», раздел 8.1.2.3 «Закономерности пластической деформации поверхностных слоев металлов и композиционных материалов при трении на разных масштабных уровнях» и с Программой 3.6.1 фундаментальных исследований СО РАН на 2007-2009 гг., проект 3.6.1.2 «Экспериментальная и теоретическая разработка автоволновой модели локализованной пластической деформации структурно-неоднородных материалов на мезо- и макромасштабных уровнях и ее приложений к определению критических состояний и оценки прочности, износостойкости и долговечности материалов и конструкций», раздел «Закономерности пластической деформации поверхностных слоев металлов и композиционных материалов при трении на разных масштабных уровнях», грантом РФФИ №06-08-00775а и международным DOE IPP проектом DE-AC36 99GO10337 по разработке и поиску применений наноразмерных материалов.

Цели и задачи исследования. Основная цель этой работы: разработать научно-обоснованные критерии устойчивости материалов к изнашиванию и изучить особенности формирования структуры металлических материалов, их физико-механических и трибологических свойств в различных условиях трения и изнашивания.

Объект и предмет исследования. Объектами исследований являются металлы, сплавы, стали, композиционные материалы и диффузионные покрытия. Выбор объектов исследования диктовался практическими и методологическими целями. Предметом исследований является процесс адгезионного трения и изнашивания этих материалов.

Структурные изменения в поверхностных слоях твердых тел при трении в условиях, близких к схватыванию заключаются в образовании особого поверхностного слоя, структура которого сильно измельчена под действием деформации, перемешивания и генерируемого трением тепла. Обычно образование такого слоя связывается главным образом с переносом и перемешиванием фрагментов и частиц износа на поверхности. Таким образом, по общепринятому мнению формирование слоя идет постепенно и не связано с изменением масштабного фактора. В наших работах было установлено, что этот процесс может происходить за очень короткое время в виде сдвига одной части материала относительно другой, т.е. за счет потери сдвиговой устойчивости поверхностного слоя материала в условиях усиления адгезионной составляющей трения. На основании имеющихся предварительных результатов и с учетом литературных данных были сделаны предположения о том, что в процессе адгезионного изнашивания локализация деформации может приводить к локальной потере сопротивления материала к сдвигу и быстрому образованию и переносу сильнодеформированного материала с повышенной адгезионной активностью. Поскольку механизм деформации материала в наноструктурном состоянии отличается от механизма деформирования поликристалла, то должны различаться и механизмы изнашивания. При изменении условий трения происходит переход от режима накопления дефектов к режиму адгезионного изнашивания на более высоком масштабном уровне. Методом легирования зоны трения можно вновь привести систему на низкий масштабный уровень, создав защитную пленку с низкой адгезионной активностью. В процессе дальнейших исследований эта гипотеза была экспериментально подтверждена.

Методология и методы проведения исследований. В настоящее время процесс деформации твердых тел традиционно рассматривается на микроструктурном (дислокационном) уровне. При этом существуют известные трудности, особенно ярко проявляющие себя при попытках применить теорию дислокаций для объяснения явлений разрушения на макроуровне (в масштабе образца). Необходимым связующим звеном между поведением деформирующейся структуры на микроуровне и макроуровне может служить рассмотрение структурных изменений на промежуточном масштабном уровне, описывающем взаимодействие потоков дефектов и локализацию деформации. Характерной чертой деформации материалов на этом уровне является то, что носителем деформации выступают некоторые объемы материала (фрагменты), взаимодействующие между собой по определенным закономерностям.

Таким образом, многомасштабный подход необходимо применить и к описанию процессов деформирования и фрагментации поверхностных слоев твердых тел при трении и изнашивании. Отличительной особенностью при этом является дискретный характер контактирования, вследствие чего локальные напряжения значительно превышают среднее давление, которое испытывает образец. В результате повторяющихся с высокой частотой взаимодействий в пятнах касания на поверхности трения образуются сильнодефор-мированные слои, механизм деформации и разрушения которых в значительной степени отличается от общепринятых в физике деформированного твердого тела. Для получения информации об особенностях деформирования и масштабе вовлекаемых в этот процесс объемах материала был использован метод расчета фрактальной размерности поверхностей износа.

Структурные изменения, обусловленные трением, можно наблюдать лишь после остановки испытательной машины. Между тем, для понимания особенностей формирования слоя и соответствующего этому масштабного перехода чрезвычайно важна предварительная стадия деформации. Прежде чем проявится новый масштаб деформации, должны быть созданы его предпосылки, предвестники. В связи с этим методологически важно исследовать распределение деформации в поверхностных слоях твердых тел в различных режимах трения. Кроме того, необходимо найти связь между тем как распределяются контактные зоны на поверхности, и как происходит их деформация под поверхностью. В связи с этим было разработано устройство, которое позволяет использовать известный метод декорреляции спеклов для визуализации деформации на боковой поверхности образца при трении. При проведении триботехнических испытаний и структурных исследований были использованы стандартные методики.

Научная новизна и значимость полученных результатов. Проведенные исследования позволили получить новые представления о локализации деформации при трении и механизме формирования сильнодеформированно-го слоя. Впервые показано, что при нормальном изнашивании отсутствует стационарные зоны локализации деформации. Деформация локализуется лишь на более поздних стадиях, когда система готовится к выходу на более высокий масштаб деформации.

Впервые показано, что в локализованной зоне деформации может произойти потеря сдвигового сопротивления материала и формирование нанокристаллического материала, что является предвестником образования фраг-ментированного слоя и перехода к адгезионному режиму трения и изнашивания. На примерах материалов со стабильной структурой (меди, сталей аусте-нитного класса) проведены исследования закономерностей чисто механической деградации поверхностных слоев при трении, а на примерах латуни, сталей ферритного класса, никелида титана и композиционного материала исследованы особенности формирования поверхностей трения под действием механохимического фактора и фазовых превращений.

Подробно исследованы механохимические процессы на поверхностях трения углеродистой стали в смазочных средах с добавками нанопорошков пластичных металлов, приводящие к формированию защитных нанокомпо-зитных пленок. С целью поиска количественного критерия оценки механизма изнашивания и обоснования подхода мезомеханики к проблемам трения проведены расчеты фрактальных характеристик поверхностей трения и боковых поверхностей образцов.

Достоверность полученных экспериментальных данных и результатов подтверждается использованными в работе стандартными методиками испытаний и исследований, алгоритмами статистической обработки и соответствием закономерностям, полученным другими авторами.

Научная и практическая значимость работы заключается, прежде всего, в том, что полученные экспериментальные данные об особенностях и закономерностях структурной деградации материалов при трении, кинетике локализации деформации и модифицировании поверхностных слоев нанопо-рошками пластичных металлов позволяют получить более глубокие представления о протекающих на поверхностях трения физико-химических процессах, предшествующих изнашиванию.

Результаты исследования локализации деформации при трении позволяют диагностировать состояние и прогнозировать переход от нормального к катастрофическому изнашиванию в реальных узлах трения. Кроме того, эти исследования позволяют разработать научно-обоснованные рекомендации по выбору материалов и оптимизации структуры их поверхностных слоев для снижения износа и трения в конкретных условиях нагружения.

Полученные в работе данные и результаты могут быть использованы при разработке новых материалов, способов упрочняющей поверхностной обработки, построении моделей трения.

На защиту выносятся:

1. Совокупность экспериментальных данных в виде зависимостей износа, температуры, коэффициента трения от давления и скорости скольжения, а также результаты их анализа, которые указывают на особенности формирования и деформации поверхностного слоя с нанодис-персными составляющими, обусловленные тем, что переход от нормального к адгезионному изнашиванию связан с вязким характером деформации этого слоя.

2. Закономерности деформирования поверхностных слоев материалов на микроуровне, которое носит на начальных стадиях трения стадийный характер, в условиях нормального и адгезионного изнашивания, заключающиеся в формировании сильнодеформированного фрагментиро-ванного слоя материала с размером структурных составляющих 0,01 4- 0,1 мкм.

3. Закономерности формирования разномасштабной деформированной структуры вблизи поверхности трения при переходе от нормального к катастрофическому изнашиванию, характеризующиеся изменением толщины поверхностного слоя с нанодисперсными структурными составляющими, в результате которого катастрофическое изнашивание развивается на более высоком мезоскопическом уровне.

4. Метод управления изнашиванием и трением путем направленного формирования твердых гетерогенных слоев (на примере борирования) и нанокомпозитных структур, получаемых введением наноразмерных частиц мягких металлов в зону трения, в результате чего образуется тонкий пластичный слой, обладающий свойствами антифрикционного защитного покрытия.

Личный вклад автора. Все изложенные в диссертации результаты исследований получены при непосредственном участии автора. Личный вклад автора заключался в постановке задач, анализе и интерпретации результатов, обсуждении полученных закономерностей. Ряд оригинальных методик проведения исследований были разработаны лично автором. Исследования по модификации поверхностных слоев углеродистых сталей наноразмерными порошками металлов были выполнены в соавторстве с С.А.Беляевым.

Апробация работы. Основные результаты и положения диссертации докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях, совещаниях и семинарах: Всесоюзной научно-технической конференции "Современные проблемы триботехнологии" (г.Николаев, 1988г.), Региональной научно-технической конференции "Порошковые материалы и плазменные покрытия" (г.Барнаул, 1988, 1990.), Всесоюзном семинаре "Физико-технические проблемы поверхности металлов" (г.Горький, 1990), Научно-технической конференции "Структурная самоорганизация и оптимизация триботехнических характеристик конструкционных и инструментальных материалов" (Киев, 1990), Всесоюзной научно-технической конференции "Износостойкость машин" (г.Брянск, 1991),4-й Европейской конференции Восток-Запад "EMRS 1993 FALL MEETINGS" (Санкт-Петербург, 1993), Международном семинаре "Триболог-lOM-SLAVYANTRIBO-l. Анализ и рациональное использование трибообъектов" (г.Рыбинск, 1993), 4-м Международном трибологическом симпозиуме "INSYCONT'94" (Польша, Краков, 1994), 2-й международной конференции "Износостойкие поверхностные слои" (Чехия, Прага, 1995), 4-й Международной конференции "Компьютерное конструирование перспективных материалов и технологий" (г.Томск, 1995), 4-й

Югославской конференции по трибологии (Герцег Нови, 1995), II Всероссийской конференция молодых ученых «Физическая мезомеханика материалов», (г.Томск, 1999), V-th Russian-Chinese International Symposium "Advanced Materials and Processes", (Baikalsk, Russia 1999), Europ. Conf. on Composite Materials. Science, Technologies and Applications. ECCM-8, (Naples, Italy 1998), XIV Уральской школе металловедов-термистов "Фундаментальные проблемы физического металловедения перспективных материалов" (г.Ижевск 1998), международном научно-практическом симпозиуме Славянтрибо-5, "Наземная и космическая трибология - 2000. Проблемы и достижения", (Санкт-Петербург, 2000), Международной научно-технической конференции, поев, памяти ген. конструктора аэрокосм, техники, акад Н.Д. Кузнецова, (г.Самара 2000), Международной конференции по физической мезомеханике, компьютерному конструированию и разработке новых материалов (г.Томск, 2004), Международной научно-технической конференции «Полимерные композиты и трибология» («Поликомтриб-2007», (г.Гомель, Беларусь, 2007), Международной школе-семинаре «Многоуровневые подходы в физической мезомеханике» (г.Томск, 2008).

Публикация результатов. Содержание диссертации опубликовано в 45 научных работах, в том числе в 25 журнальных статьях, 12 статьях в научных сборниках, 9 тезисах докладов.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, семи разделов, заключения и списка использованных источников и приложений, посвященных использованию результатов работы на практике. Полный объем диссертации — 281 страница, включая 85 рисунков, 12 таблиц и библиографию из 180 наименований.

Заключение диссертации по теме «Материаловедение (по отраслям)», Тарасов, Сергей Юльевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе получены результаты, которые находят свое объяснение в рамках концепции многоуровневой деформации, разработанной В.Е. Паниным. Использованные в работе методы исследования масштабных уровней позволили выявить как наличие нескольких масштабов на поверхностях твердых тел при трении, так и выявить причину возникновения перехода от нормального изнашивания к катастрофическому через увеличение масштаба корреляционных зависимостей самоподобия.

Основными действующими внешними факторами при трении твердых тел являются контактное давление, фрикционный нагрев и действие окружающей среды. Основными процессами отклика материалов на эти факторы являются деформационные и структурные изменения в материалах и образование химических соединений в результате механохимических реакций. При этом из литературы известно, что сдвиговая компонента механического воздействия не смещает положение равновесия между исходным веществом и продуктом, но увеличивает скорость процесса [169]. Таким образом, порой весьма трудно понять, какой из этих факторов играет решающую роль на конкретном этапе испытаний.

В связи с этим, мы попытались отделить чисто деформационное воздействие от теплового и механохимического, используя для экспериментов низкие скорости скольжения. Очевидно, что деформация при трении является первоначальным этапом, который затем определяет дальнейшую эволюцию материала в зоне трения. В частности, проведение неправильной приработки материала может привести к преждевременному наступлению катастрофического изнашивания. Поэтому изучение начальных стадий деформации при трении может существенно дополнить картину. Локализация деформации всегда являлась нежелательным явлением при нагружении металлических деталей и/или образцов.

В нашей работе мы попытались пронаблюдать то, как происходит локализация деформации (формирование пятна контакта). Как выяснилось, на первоначальном этапе может существовать несколько зон деформации, большинство из которых свободно перемещаются вдоль образца, следуя за контртелом с его скоростью. Каждая из этих зон может быть описана как некий объем материала, в котором диссипируется энергия деформации, привнесенная контртелом [169]. Постепенно одна из зон замедляет свое движение и останавливается, аккумулируя в себе и другие зоны. Это может быть связано с локальным упрочнением материала. В следующий момент может произойти также ее ускорение (или рождение новой зоны), скорость которой снова сопоставима со скоростью скольжения. По нашему мнению, в этом случае происходит резкая локальная потеря устойчивости к пластическому сдвигу и формирование пятна контакта с нанокристаллической структурой. В некотором смысле такой переход подобен фазовому превращению, настолько свойства этого материала отличны от исходного. Это и более высокая прочность, диффузионная проницаемость границ зерен, и т.д. Соответственно, с увеличением площади контакта, занятой таким материалом, трение будет происходить в зависимости от его несущей способности и структурной приспосабливаемое™.

Возможны несколько вариантов развития событий в зависимости от самого материала, нагрузочных факторов и окружающей среды. В дальнейшей работе мы попытались проследить эти варианты на примерах различных материалов и сред. На рис. 7.24 представлена сводная схема проведенных в данной работе исследований по структурным изменениям при трении, из которой видно, что материалы по-разному противостоят деформации при трении.

Для аустенитных материалов единственным каналом диссипации энергии трения является деформация в поверхностных слоях, которая сначала приводит к формированию нанокристаллического материала на отдельных пятнах контакта в результате сдвига, а при увеличении интенсивности внешнего воздействия совершается переход к более крупным масштабам вплоть до всей номинальной поверхности образца. В таком материале как никелид титана при трении происходит фазовое превращение, в результате которого также формируется нанокристаллический слой [159] и поглощается энергия деформации, что приводит к хорошим результатам по трению и изнашиванию в определенных пределах несущей способности. При дальнейшем увеличении нагрузок также может происходить катастрофический износ вследствие высокой температуры и исчерпания данного канала диссипации энергии трения.

Структурные изменения в меди подобны изменениям, происходящим в нержавеющем сплаве, но поскольку этот материал более пластичен, то в нем это проявляется наиболее ярко. В частности, наблюдалась генерация нанок-ристаллического слоя толщиной >0,1 мм в результате резкого повышения коэффициента трения, который был вызван сдвиговой неустойчивостью части образца. Такое явление может быть описано в рамках адиабатического подхода, при котором происходит мгновенная потеря устойчивости в результате локализации деформации в большом пятне контакта. Такая картина отлична от классической картины постепенного увеличения числа пятен контакта и их последующего слияния в результате деформации. В материалах более подверженных влиянию кислорода, таких как латунь, мартенситная сталь, сформировавшиеся в результате начальной деформации наноструктуры интенсивно окисляются и формируют защитные пленки с низким коэффициентом трения. При этом в латуни может протекать процесс преимущественного окисления цинка и формирования композита на основе ZnO, Си и СиО.

На примере твердого сплава на основе стали Гадфильда мы изучали влияние фазовых превращений в связке на структуру поверхности трения. Было обнаружено, что при исчерпании ресурса несущей способности, обусловленного фазовыми превращениями, в поверхностных слоях происходит

Нержавеющие аустенитные ыт

М едь

Латунь

М артенситные

Твердый сплав

ДЕФОРМАЦИЯ + ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА + ТЕМПЕРАТУРА формирование нанокристаллическ их слоев на в области пятен контакта фазовое превращение формирование нанокристаллическ их слоев по всей номинальной площади контакта катастрофический износ

ЛОКАЛИЗАЦИЯ формирование нанокристаллическ их слоев на в области пятен контакта формирование нанокристаллическ их слоев по всей номинальной площади контакта К перенос материала и формирование пленки окисление и перенос фазовое первращение + окисление + формирование белых сильное окисление и размягчение фазовое превращение + формирование новых карбидов формирование д искретных областей контакта

Рис.7.25 Структурные изменения при трении в исследованных материалах формирование квазипериодических трещин и дискретных несущих областей. При этом рельеф поверхности становится постоянным, и трение локализуется только на этих дискретных и постоянных пятнах контакта. Пожалуй, это единственный пример того, как локализация воздействия на пятнах контакта может играть положительную роль при трении. Естественно, что в этом случае материал дискретной зоны контакта должен обладать стабильностью в отношении деформации и температуры.

Такого рода явления наблюдались и ранее при трении подобных материалов [160-168]. Вообще говоря, структура поверхности с дискретными несущими областями, по-видимому, является оптимальной для трения и соответствует принципу Шарпи, используемому при создании композитов три-ботехнического назначения. Поэтому одним из способов борьбы с износом можно называть создание искусственных упрочненных пятен контакта, например путем электронно-лучевого переплава [142]. Такой вывод подтверждается также исследованиями разрушения твердых боридных покрытий.

Как было установлено, можно получить однофазные боридные покрытия дискретного строения [71, 147, 149, 162]. Такие покрытия более устойчивы к выкрашиванию и были использованы для упрочнения подшипников скольжения буровых долот [147, 148]. Методы борьбы с износом путем создания твердых покрытий и материалов являются известными методами, но то, как их структура и свойства изменяются в процессе трения в зависимости от конкретных условий, является объектом для изучения в каждом случае.

Вопросом также является совместимость материалов пар трения в процессе изменения их свойств и структуры. Поэтому еще одним способом борьбы с износом является использование добавок в смазочные составы с целью обеспечить осаждение активных веществ на пятнах контакта и формирование защитных пленок. В данной работе мы изучали эти процессы и их эффективность на примерах порошковых добавок в жидкую смазку. В качестве добавок выбирались нанопорошки металлов, уже изученных в данной работе, меди и латуни, к которым добавлялся порошок цинка. Проведенные исследования позволили понять, как происходит формирование вторичных структур трения при трении в обычных условиях и при введении «искусственных частиц износа».

Было показано, что общим эффектом при введении наночастиц пластичных металлов является снижение вероятности образования зон локализации пластической деформации, возникновения очага схватывания и перехода системы трения на более высокий масштабный уровень деформации. При этом существует как эффект агломерации частиц во впадинах поверхности трения, так и эффект предпочтительной их агломерации и дальнейшего взаимодействия с металлом основы и окружающей средой в местах возникновения очагов схватывания.

Взаимодействие заключается в создании толстых защитных пленок на основе оксидов. При этом использование наночастиц латуни наиболее эффективно за счет образования оксида 2п0, который служит упрочняющей фазой для материала пятна контакта. Таким образом, использование именно металлических порошковых добавок может быть эффективным с двух точек зрения, в отличие, скажем, от стандартных цинксодержащих добавок в моторные масла. Однако следует отметить, что их седиментационная неусто-чивость в данном случае гораздо хуже за счет агломерации. То-есть, агломераты нанопорошков эффективны как транспорт цинка при точном оседании на поверхность трения, но они точно также могут оседать и на другие поверхности. С этой точки зрения их практическое применение было бы гораздо эффективнее в конденсированных смазках, чем в менее вязких средах.

Таким образом, была наконец прояснена ситуация с эффектом многих, имеющихся на рынке в настоящее время присадок для моторных масел.

На основании полученных в работе результатов можно сделать следующие выводы:

1. Установлено, что в материалах с различными свойствами и микроструктурой при трении в условиях, близких к схватыванию, на поверхности формируется сильнодеформированный слой материала с размером структурных элементов от 0,1 до 0,01мкм. Наличие таких структурных составляющих приводит к изменению механизма деформации в поверхностных слоях, при этом обнаруживается вязкий механизм течения слоя относительно границы с нижележащим материалом, представляющим собой зону фрагментации.

2. Показано, что вязкое течение слоя с нанокристаллической структурой образует слоистый рельеф. Механизм дальнейшей деформации такого слоя в виде вязкого течения определяет переход к катастрофическому изнашиванию в отсутствии механизмов структурной приспосабливаемости.

3. Методом вычислительной декорреляции спеклов было показано, что формированию слоя с нанокристаллической структурой предшествует несколько стадий пластической деформации в поверхностных слоях материала. Установлено, что первоначальная стадия хаотического распределения и движения зон деформации сменяется стадией их локализации, в которой происходит сдвиг части материала в масштабе пятна контакта относительно нижележащего материала и формирование нового участника процесса трения - нанокристаллического материала. Этот момент времени соответствует резкой интенсификации адгезионного изнашивания.

4. Переход от нормального окислительного изнашивания к катастрофическому изнашиванию схватыванием сопровождается увеличением масштаба зон поверхности трения, в которых наблюдается самоподобие рельефа. В пределах этих зон деформация элементов происходит самосогласованным образом и появляется новый масштаб (десятки микрометров) деформации, связанный с увеличением толщины сильнодеформированного материала и его движение как целого.

255

5. Обнаружено, что переход от нормального изнашивания к катастрофическому может быть предотвращен в результате механохимического (латунь) или фазового превращения (никелид титана). В первом случае фрагментация в процессе трения приводит к преимущественному окисления цинка и образованию медной пленки, а во втором - к мартенситному превращению. В обоих случаях наблюдается уменьшение масштаба деформации.

6. Установлено, что эффективным средством снижения масштаба деформации при трении могут быть однофазные диффузионные боридные слои с зубчатой границей между ними и основным материалом, при трении которых обеспечивается эффективное рассеяние контактных напряжений и образование тонкого поверхностного слоя оксида бора, способствующего снижению силы трения.

7. Установлено, что введение наноразмерных частиц мягких металлов в смазку также приводит к образованию защитных вторичных структур на поверхности трения. При этом наиболее эффективно применение латуни, обладающей уникальным механизмом создания нанокомпозитной пленки при трении пары сталь-латунь. При введении нанопорошков металлов в зону трения углеродистой стали на поверхности испытанных материалов действительно формируется антифрикционная нанокомпозитная пленка, упрочненная оксидами металлов.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Тарасов, Сергей Юльевич, 2008 год

1. Трибология: Исследования и приложения: опыт США и стран СНГ. Под ред. В.А.Белого, К.Лудемы, Н.К.Мышкина. М.: Машиностроение; Нью-Йорк: Аллертон пресс, 1993.- 454 с.

2. В.Д. Кузнецов Физика твердого тела.-т.4.- Томск, 1947.

3. Д.В. Лоцко, Ю.В. Мильман Структура приповерхностного слоя механически обработанных кристаллических материалов в связи с механизмом абразивного изнашивания// Трение и износ,- 1993.- т. 14,- №1.-С.73-84.

4. И.И. Гарбар О структуре и строении поверхностных слоев сопряженных материалов трущихся пар //Трение и износ.- №4,- т.11.- 1990.1. С.581-593.

5. В.В. Горский, Е.К. Иванова Электронно-микроскопическое исследование продуктов износа фрикционной пары Fe-Cr, взаимодействующей в кислородсодержащей среде //Металлофизика.- 1992.- 14,- №5.- С.5-12.

6. В.В. Горский Масштабный скачок и формирование аморфно-кристаллических сплавов в явлении структурной приспосабливаемо-сти металлов в активных средах // Трение и износ.-1993.- т. 14,- №1.-С. 12-19.

7. Н.М.Алексеев, Н.Н.Кузьмин, Г.Р.Транковская, Е.А.Шувалова О самоподобии процессов трения изнашивания на различных масштабных уровнях.-Трение и износ.-1992.-т.13.-№1.-С.161-171.

8. K.Kato Wear mechanisms// World Tribology Congress, Plenary Papers, London, IMech E Public.-1997.-C. 39-56.

9. Kay aba Т., Kato K. The selective transfer of the slip tongue and the wedge // ASLE Trans. -1981,- 24.- P. 164-174.

10. Vingsbo O. and Hogmark S. Wear of steels. Fundamentals of friction and wear of materials. D.A. Rigney Ed.// ASM.- 1980,- P.373-408.

11. Д.П. Марков, Д. Келли Адгезионно-инициируемые типы катастрофического изнашивания // Трение и износ. -Т.23. -№5.- 2002. -С.483-493.

12. Гарбар И.И. Пространственно-временная эволюция фрагментирован-ных структур при фрикционном нагружении. В кн. Теоретическое и экспериментальное исследования дисклинаций // АН СССР .-1986. С.98-107.

13. П.Алексеев Н.М. Взаимодействие, изменение и разрушение твердых тел в трибологической системе// Справочник по триботехнике Т. 1 Под ред. М. Хебды и А.В. Чичинадзе. Москва-Варшава.: Машиностроение - ВКЛ. - 1989,- С. 220-232.

14. Alexeyev N.M. On the motion of material in the border layer in solid state friction. // Wear. 1990 (139).- P 33-48.

15. Johnson, K. L., Contact mechanics and the wear of metals // Wear, .-1995.190.- P.162-170.

16. Fischer Т.Е. and Tomizawa H. Interaction of tribochemistry and microfracture in the friction and wear of silicon nitride // Proc. Int. Conf. Wear of Materials. ASME, Vancouver, Canada.- 1985. -P.22-23.

17. Gee M. G. The formation of aluminum hydroxide in the sliding wear of alumina // Wear.- 1992.-153,.- P.201-227.

18. Krause H., and Scholter J. Wear of titanium and titanium alloys under condition of rolling stress // J. Lub. Tech. ASME.- 1978,- 100,- P.199-207.

19. Mishina H., Atmospheric characteristics in friction and wear of materials // Wear.- 1992,- 152,-P. 99-110.

20. Lim S.C., and Ashby M.F.Wear-mechanism maps //Acta Metall.- 1987.-35.-P.1-24.

21. Kuhlmann-Wilsdorf D. What role for contact spots and dislocations in friction and wear? // Wear.- 1996,- 200,- P.8-29.

22. Garbar I.I. and Skorinina J.V. Metal surface layer structure formation under sliding friction // Wear.- 1978.- 51,- P.327-336.

23. Конева H.A., Козлов Э.В., Тришкина Л.И. Классификация дислокационных субструктур // Металлофизика.-1991.-т.12.-№1.-С.49-58.

24. D. A. Rigney Transfer, mixing and associated chemical and mechanical processes during the sliding of ductile materials // Wear.- 245 (2000).- P.l-9.

25. A.Kapoor, F .J.Franklin Tribological layers and the wear of ductile materials // Wear 245,- 2000.- P.204-215.

26. P. Heilmann, D.A. Rigney An energy-based model of friction and its application to a coated systems // Wear.- 72.-1981.- P. 195-217.

27. В.П.Булатов, Ю.П. Козырев, В.И.Тулаев, Ю.А.Фадин Кинетика -разрушения поверхности при трении без смазочного материала //Трение и Износ,- Т.22.-№1.- 2003,- С. 17-20.

28. X.J. Wang, D.A. Rigney Sliding behavior of Pb-Sn alloys // Wear.- 181-183.-1995,-P. 290-301.

29. D.A. Rigney, M.G.S. Naylor, R. Divakar, L.K.Ives Dislocation structures caused by sliding and by particle impact // Mater. Sci. Eng. -81 .-1986.- P. 409-425.

30. А.Кароог, F.J. Franklin, S.K. Wong, M.Ishida Surface roughness and plastic flow in rail wheel contact // Wear.- 253,- 2002,- P.257-264.

31. Barrau, C.Boher, R. Gras, F.Rezai-Aria. Analysis of friction and wear behavior of hot work steel for forging // Wear.- 255,- 2003,- P. 1444-1454.

32. Etsuo Marui, Hiroki Endo Effect of reciprocating and unidirectional sliding motion on the friction and wear of copper on steel // Wear.- 249.-2001 .1. P.582-591.

33. V.Linck, L.Bailet, Y.Berthie Modeling the consequences of local kinematics of the first body on friction and on third body sources in wear. Wear.-255.-2003 .-P.299-308.

34. John L. Young, Doris Kuhlmann-Wilsdorf, R.Hull. The generation of mechanically mixed layers (MMLs) during sliding and the effects of lubricant thereon // Wear.- 246.- 2000,- P.74-90.

35. M.Sawa, D.A. Rigney Sliding behavior of dual phase steels in vacuum and in air // Wear.- 119,- 1987.- P.369-390.

36. P. Heilmann, J. Don, T.C. Sun, D.A. Rigney, W.A. Glaeser Sliding wear and transfer // Wear.- 91. -1983P. 171 -190.

37. N. Louat Alloys strong at room temperatures from powder metallurgy // Acta Metall. -33.-1985,- P.59-69.

38. Patric B. Berbon, William H. Bingel, Rajiv S. Mishra, Clifford C. Bampton and Murray W. Mahoney Friction stir processing: A tool to homogenize nanocomposite aluminum alloys // Scripta Mater.- 44.-2000,- P.61-66.

39. N.R.Tao, Z.B. Wang, T.P. Tong, M.L. Sui, J.Lu, K. Lu. An investigation of surface nanocrystallization mechanism by surface mechanical attrition treatment // Acta Mater. -50,- 2002.-P. 4603-4616.

40. Алексеев. H.M., Богданов B.M., Буше H.A. и др. Новое в структуре трения твердых тел// Трение и износ.-1989.-Т.9.-№6.

41. Алексеев Н.М. Новое о структурных особенностях изнашивания твердых тел // Трение и износ. 1989. Т. 10. №2.

42. J.E. Hammerberg, B.L. Holian, J. Roeder, A.R. Bishop, S.J. Zhou, Nonlinear dynamics and the problem of slip in material interfaces, // Physica D.-123,- 1998.- P.330-340.

43. A.L.Zharin, V.A. Genkin On rubbing surface electron work function periodicity // Soviet J.of Friction and Wear.- 2 (1).- 1981.- P.91-95.

44. T.Kasai, X.Y.Fu, D.A. Rigney A.L. Zharin Applications of a non-contacting Kelvin probe during sliding // Wear.- 225-229.-1999.- P.l 1861204.

45. Н.М.Алексеев, M.H. Добычин Модели изнашивания. В кн. Триболо

46. Трибология. Исследования и приложения: Опыт США и стран СНГ. М.: Машиностроение.- 1993.-С.66-87.

47. Крагельский И.В. Износ как результат повторной деформации поверхностных слоев // Изв. Вузов. Физика. -1958. -№5. -С. 119-127.

48. Панин В.Е., Лихачев В.А.,Гриняев Ю.П. Структурные уровни деформации твердых тел. Новосибирск.: Наука.- 1985.-229 с.

49. Панин В.Е., Гриняев Ю.П., Данилов В.И. и др. Структурные уровни пластической деформации и разрушения //.-Новосибирск. Сиб. Отделение,- 1990.-255.с

50. В.Е.Панин, П.А.Витязь Физическая мезомеханика разрушения и износа на поверхностях трения твердых тел // Физическая мезомеханика. -5, 1.-2003.- С.5-13.

51. Панин В.Е., Колубаев A.B., Слосман А.И., Тарасов С.Ю., Панин C.B., Шаркеев Ю.П. Износ в парах трения как задача физической мезоме-ханики // Физическая мезомеханика.- 2000.-Т.З.- №1.-С.67-74.

52. V. Panin, A. Kolubaev, S. Tarasov , V. Popov Subsurface layer formation during sliding friction // Wear.- Vol.249.- 2002.-P.860-867.

53. И.И. Гарбар Некоторые закономерности формирования структуры металла при трении // Трение и износ. 1981. - Т.2, № 6. - С. 1076-1084.

54. Л.С. Рапопорт Уровни пластической деформации поверхностных слоев и их связь с процессом изнашивания // Трение и износ. 1983. - Т. 4, № 1.-С. 121-131.

55. В.И. Владимиров Проблемы физики трения и изнашивания // Физика износостойкости поверхности металлов. Л.: ФТИ РАН.- 1988.- С. 8 -41.

56. Л.М. Рыбакова, Л.И. Куксенова Структура и износостойкость металла. М.: Машиностроение, 1982. - 212 с.

57. S.Yu. Tarasov, A.V. Kolubaev Effect of friction on subsurface layer microstructure in austenitic and martensitic steels // Wear. 1999. - v.231/2. - P.228.234.

58. Н.А. Буше Оценка роли металлических материалов в совместимости трибосистем. Там же.

59. Z.Y.Yang, M.G.S. Naylor, D.A. Rigney Sliding wear of 304 and 310 stainless steels// Wear.- 105.-1985.- P.73-86.

60. Сагарадзе B.B., Уваров В.И. Упрочнение аустенитных сталей. М.: Наука, - 1989.-270с.

61. Л.С. Палатник, Т.М. Равицкая, Е.Л. Островская Структура и динамическая долговечность сталей в условиях тяжелого нагружения. Челябинск, Металлургия. -1988. -160с.

62. D.Y.Li, A new type of wear-resistant material: pseudo-elastic TiNi alloy// Wear.-1998,- v.221.- P.l 16-123.

63. В.И.Зельдович,Н.Ю.Фролова, В.П.Пилюгин, B.M. Гундырев Аморфные и нанокристаллические структуры в никелиде титана, полученные при интенсивной пластической деформации и последующем нагреве // ФММ,- 2004.-т. 97.-№1.- с.55-63.

64. В. В. Семида, В.В. Полотай, С.Н. Солонин, Н.В. Гончарук Триботех-нические свойства никелида титана при трении без смазки// Трение иизнос,- 16,- 1995,-№2.

65. С.Ю.Тарасов Исследование триботехнических свойств никелида титана // Перспективные материалы,- 1998.- №5.- С.24-30.

66. С.Ф. Гнюсов и С.Ю. Тарасов «Фазовые превращения в твердом сплаве при трении и оценка фрактальных свойств поверхностей трения //Трение и износ,- 2000,- №1,- Т. 21,- С.82-87.

67. Е. Fleury, S.M.Lee, J.S. Kim, D.H. Kim, W.T. Kim, H.S. Ahn Tribological properties of Al-Ni-Co-Si quasicrystalline coatings against Cr-coated cast iron disk // Wear.- 253,- 2002.- P.1057-1069.

68. L.M. Zhang, H.C. Zhang, Q.G.Zhou, C. Dong Friction measurement on Al-Cu-Fe quasicrystalline and B2 type materials // Wear.- 225-229.-1999,-P.784 -788.

69. Zhiang Liu, Anne Neville, R.L.Reuben and Weldian Shen The contribution of a soft (thin) metallic film to a friction pair in the running-in process // Tribology letters.- Vol.11.-#3-4,- 2001. P. 161-169.

70. N. P. Suh The delamination theory of wear // Wear.- Vol.25.-1973.-P. 111124.

71. J.R. Fleming, N.P. Suh Mechanics of crack propagation in. delamination wear // Wear.- 44,- 1977.- P.39-56.

72. Б.И. Костецкий Трение, смазка и износ в машинах. Киев: Техшка,-1970. - 396 с.

73. Поверхностная прочность материалов при трении. / Под ред. Б.И. Кос-тецкого. Киев: Технпса, 1976,- 296 с.

74. V.Kuranov, A.Vinogradov, S. Mironov Unity and contrast of normal oxidizing friction and selective transfer // Exploitation problems of machines. Warszawa.- Z.2 (114).- vol.33.- 1998,- P.239-245.

75. A.V.Kolubaev, O.V.Sizova, S.Y.Tarasov, G.V.Trusova, V.V.Fadin New wear resistance materials and hardfacing techniques for drilling bits bearings // Zagadnienia Eksploatacji Maszyn (Poland).- 1994. Vol. 29, Z. 3-4. -P.567-573.

76. Ищук Ю.А. Технология пластичных смазок. Киев: Навукова думка. -1986.

77. Фукс И.Г. Добавки к пластичным смазкам- М.: Химия. 1982.

78. М.Люты, Г.А.Костюкович, А.А. Скаскевич, В.А. Струк, О.В. Холоди-лов Методология создания смазочных материалов с наномодификато-рами.// Трение и износ,- 2002,- (23) #4.- С.411-424.

79. И.В. Фришберг, Л.В. Золотухина, Н.В. Кишкопаров, O.K. Батурина, В.В. Харламов, С.В. Жидовинова Влияние ультрадисперсных порошков сплавов меди на сопряженные поверхности при трении // Ми-ТОМ.-2003.- №12. -С.12-15.

80. В.В. Харламов, Л.В. Золотухина, И.В. Фришберг, Н.В. Кишкопаров

81. Влияние ультрадисперсного порошка сплава Cu-Sn на массоперенос при трении скольжения // Трение и износ. 1999 (20).- №3. -С.333-338.

82. S. Tarasov, A. Kolubaev , S. Belyaev , М. Lerner and F. Tepper Study of friction reduction by nanocopper additives to motor oil // Wear.-2002.- V. 252/1-2. -P63-69

83. В.Ф. Суховаров Прерывистое выделение фаз в сплавах. Новосибирск, Наука. -1983

84. Гюнтер В.Э., Итин В.И., Монасевич А.А. и др. Эффекты памяти формы и их применение в медицине. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1992,- 742 с.

85. D. Briggs, М.Р. Seach (Eds.) Practical surface analysis by Auger and X-Ray photoelectron spectroscopy, New-York.- 1983.

86. C.D.Wagner , W.M.Riggs , L.E.Davis et al., (Eds.), Handbook of X-ray photoelectron spectroscopy, Perkin-Elmer Corporation, Physical Electronics Division, Eden Prairie Minnesota.- 1979.

87. J.F.Moulder , W.F.Stickle , P.E.Sobol et al., (Eds.), Handbook of X-rayphotoelectron spectroscopy, Perkin-Elmer Corporation, Physical Electronics Division, Eden Prairie Minnesota.- 1992.

88. J. Hershberger, O.O. Ajayi, J. Zhang, H. Yoon, G.R. Fenske Evidence of scuffing initiation by adiabatic shear instability//Wear.-2005.- V.258.1. P.1471-1478.

89. B.E. Рубцов, A.B. Колубаев Пластическая деформация и квазипериодические колебания в трибологической системе// ЖТФ.-2004,- Т.74,- Вып. 11,- С.63-69.

90. Kulkov S.N., Melnikov A.G., Novikov A.V., Poletika T.M. Sintering and High-Temperature Extrusion of Hard Alloys with Damping Binders. //Sci. of Sint. 1990.-22(2). -P.65-72.

91. Н.Н.Кузьмин, Шувалова E.A. и др. Методы анализа поверхностей, формирующихся при трении // Трение и износ.- 17,- 1996.- №4.- С. 480-486.

92. В.Е. Панин Современные проблемы пластичности и прочности твердых тел // Изв. Вузов. Физика. 1998. - № 1. - С.7 - 34.

93. Т.Ф. Елсукова, В.Е. Панин Эволюция структурных уровней деформации и самоорганизация мезоскопической субструктуры в поликристаллах // Изв. АН СССР. Металлы. 1992. - № 2. - С.73-89.

94. Ж.П. Пуарье Высокотемпературная ползучесть кристаллических тел.- М.: Металлургия.- 1983. -272 с.

95. П.В. Макаров Подход физической мезомеханики к моделированию процессов деформации и разрушения // Физическая мезомеханика. -1998.-Т. 1, № 1.-С. 61-81.

96. P. Heilmann, W.A. Clark, D.A. Rigney Orientation determination of subsurface cells generated by sliding // Acta.Met.-1983. v. 31, №8 .- P. 1293- 1305.

97. N.M. Alexeyev, N.N. Kuzmin, G.R. Trankovskaya, E.A. Shuvalova On the similarity of friction and wear processes at different scale levels // Wear.- 1992.-V. 156.-P. 251 -261.

98. JI.M. Рыбакова, Л.И. Куксенова Структура и износостойкость металла. М.: Машиностроение, 1982. - 212 с.

99. И.В. Крагельский Трение и износ. М.: Машиностроение.- 1968.-480с.

100. С.Н. Кульков Применение фрактального подхода для триботехниче-ского анализа // Трение и износ. 1997. - Т. 18, № 6. - С.761 - 765.

101. S. Tarassov, A. Kolubaev, A. Lipnitskii and V. Panin Application of Fractals to the Description of Friction Surface and Wear // Zagadnienja Ex-ploatacji Maszyn (Poland). -1998. -№ 2 (114). P. 229-237.

102. Иванова B.C., Баланкин А.С., Бунин И.Ж. Синергетика и фракталы в материаловедении. М.: Наука.- 1994.- 383с.

103. Kamada R.F. A fractal interfacial entrainment model for dry convective boundary layers. Part 1. Model description. Part 2. Discussions of model behavior and comparison with other models.//1. Atmos. Sci.- 1988.- 4517.-P.2365-2383.

104. Pande C.S., Richards L.E., Smith S.J.//J. Mater. Sci. Lett, 1987,- 6,- 259.

105. Huang Z.H., Tian J.F. and Wang Z.G. // Materials Science and Engineering. -1989. -V. A118. -P. 19-24.

106. Панин B.E., Кузнецов П.В., Дерюгин E.E., Панин С.В., Елсукова Т.Ф. Фрактальная размерность мезоструктуры поверхности пластически деформированных поликристаллов // ФММ.- 1997,- Т. 84.- № 2.1. С.189-192.

107. Н. Mishina Surface deformation and formation of original element of wearparticles in sliding friction // Wear.-1998,- V.215.-P.10-17.

108. M.A.Seif, P.S.Mohr, F.A.Moslehy, S.L.Rice. Deformation and strain fields in pin specimen in sliding contact by laser speckle and metallographic techniques//Transactions of ASME.- vol.122.- 1990.-5065-5113.

109. Vladimirov A.P., Gorohov A.A., Galkin E.N., Lisin A.L. Using speckle optics for studying the localization and determination of non-reversible deformations// SPIE Proceedings.-V.2000.-4002.-P. 128-134.

110. А.П.Владимиров Динамическая спекл-интерферометрия деформируемых объектов. Дисс. на соиск. уч. степ. докт. техн.наук. Екатеринбург 2002. 336с.

111. Патент №2177602 Способ отображения зон локализации деформации поверхности С.Н. Поляков, В.В. Горбатенко, Л.Б. Зуев. Опубл. в БИ 27.12.2001.

112. С.Н. Поляков, В.В. Горбатенко, Е.Л.Лопаев, Л.Б. Зуев. Метод вычислительной декорреляции цифровых спекл-изображений для исследования пластической деформации// Автометрия.- 2003.- Т.39,- №5.1. С.102-111.

113. U. Rabe, S. Amelio, М. Kopycinska, S. Hirsekorn, M. Kempf, M. Goeken and W. Arnold Imaging and measurements of local mechanical material properties by atomic force acoustic microscopy// Surf. 1 Interface Annal.-2002,- 33.- C.65-70.

114. A.H.Uppal and S.D. Probert The real area of contact between a rough and a flat surface// Wear.-1972.-V.22,- P. 163-183.

115. D.Shakhvorostov, K.Pohlmann, M. Scherge Structure and mechanical properties of tribologically induced nanolayers// Wear.- Vol. 260,- 4-5.2006,- P. 433-437.

116. В.В. Шпейзман, В.И. Николаев, Б.И. Смирнов, В.В. Ветров, С.А. Пульнев, В.И. Копылов Особенности деформации нанокристалличе-ских меди и никеля при низких температурах// Физика твердого тела.1998.-Т.40.- №7 С.1264-1267.

117. X.I. Kong, Y.B. Liu, L.J. Qiao Dry sliding behaviors of nanocrystalline Cu-Zn surface layer after annealing in air.// Wear.- 2004.-V.256.- P.747-753.

118. W.M.Rainforth Microstructural evolution at the worn surface: a comparison of metals and ceramics// Wear.- 2000,- V.245.- P. 162-177.

119. F.A. Sadykov, N.P. Barykin, I.R. Aslanyan Wear of copper and its alloys with submicrocrystalline structure// Wear.- 1999.- V.225-229.- P.649-655.

120. Y.S.Zhang, Z. Han, K.Wang, K.Lee Friction and wear behaviors of nanocrystalline surface layer of pure copper // Wear.- Vol.260.- Issues 9-10.-2006. -P.942-948

121. Гнюсов С.Ф., Молчунова JI.M., Кульков C.H. Иерархия формирующихся структур при динамическом нагружении композиционного материала // ПмиТФ.- 1996,- Т.37.- №3.-С. 109-114.

122. Д.Н. Гаркунов Триботехника М., Машиностроение.- 1989. -389с.

123. А.В. Колубаев, В.В. Фадин, В.Е. Панин Исследование износостойкости композитов, содержащих карбид титана // Изв. Вузов. Физика.-1992,-№12,- С. 64-68.

124. В.Л. Попов, А.В. Колубаев Генерация поверхностных волн при внешнем трении упругих твердых тел // Письма в ЖТФ.-1995,- вып. 19.- С. 91-94.

125. Гнюсов С.Ф., Кульков С.Н. Пауль А.В., Иванов Ю.Ф. Фрактографи-ческие и микроструктурные аспекты деформации и разрушения твердого сплава WC-110Н13 // Металлы РАН,- #1.- С. 115-120.

126. Гнюсов С.Ф., Кульков С.Н. Фазовые превращения в стали Г13 при добавлении карбида вольфрама // Изв вузов. Черная металлургия.-1990. -№8. -С.61-63.

127. A.V.Kolubaew, O.W.Sizowa, S.Y.Tarasow, G.W.Trusowa Verschleiss-feste Boridschichten fuer Reibungssysteme //Tribologie und Schmierung-stechnik.-1995.- 42 Jahrgang.- №1. -S.3-5.

128. С.Ю.Тарасов, Г.В.Трусова, A.B. Колубаев, О.В.Сизова Структурные особенности боридных покрытий триботехнического назначения // МиТОМ. 1995.-№6.-С.35-38.

129. K.-H. Habig Wear behaviour of surface coating on steels// Tribology international.- 1989.-V.22,№2,- P.65-73.

130. K.-H. Habig, R.Chatterjee-Fischer Wear behaviour of boride layers on alloyed steels// Tribology international.- 1981.-V.14,№4.-P.209-215.

131. K.-H. Habig, R.Chatterjee-Fischer, F.Hoffman Wear protection of steels by boriding, vanadizing, nitriding carburising and hardening materials in engineering.-1980,- №2.-P.83-92.

132. K.-H. Habig Comparative wear tests on different types of coatings on steels //Mat. Res. Soc. Symp. Proc. -1989.-V.140.-P.489-502.

133. A.B.Колубаев, В.И.Ковешников, О.В.Сизова, Г.В.Трусова Применение износостойких боридных покрытий в узлах трения // Изв.вузов.Черная металлургия,-1992,- №4.-С.46-48.

134. О.В.Сизова, А.В.Колубаев, В.И.Ковешников, Г.В.Трусова,

135. С.Ю.Тарасов Упрочняющая обработка опор скольжения буровых до-лот//Химическое и нефтяное машиностроение.-1993.-№4.-С.25-27.

136. A.V.Kolubaev, O.V.Sizova, G.V.Trusova, S.Y.Tarasov High fracture toughness boride layers for slide bearing surface//Proceedings of the 2nd International Conference on Wear Resistant Surface Layers. Prague, 1995.-P. 57-62.

137. A.B. Колубаев, О.В.Сизова, С.Ю.Тарасов, Г.В.Трусова Особенности структуры и триботехнические свойства боридных покры-тий//Материалы международного симпозиума:Триболог-10М-Slavyntrib-1.-Рыбинск, Москва, 1993.- С.86-88.

138. В.Ф.Лабунец, Л.Г.Ворошнин, М.В.Киндрачук Износостойкие борид-ные покрытия.-К.:Тэхника,1989.-158с.

139. Е.В.Шадричев, А.Е.Иванов Относительная износостойкость однофазных и двухфазных боридных слоев // МиТОМ,-1984.-№3.-С.44-47.

140. N.Transner Borieren Hinweise nicht nur fur den Praktiker // Der Kon-strukteur.-№6.-S.48-62.

141. А.Я.Кулик, Б.З.Поляков и др // Изв.АН БССР.Сер. физ.техн. наук,-1969.-№2.-С.121-124.

142. В.М.Власов Работоспособность упрочненных трущихся поверхностей М. Машиностроение.-1987.-304с.

143. Л.М.Сорокин Упрочнение деталей борированием. М.: Машиностроение,- 1972.-64с.

144. Л.Г.Ворошнин Борирование промышленных сталей и чугунов: Справочное пособие.-Минск:Беларусь.-1981,- 205с.

145. Н.Н.Митрохович, В.П.Фетисов, Н.Н.Линчин. Совершенствование технологии борирования из паст//МиТОМ.- 1982.-№6.-С.34-35.

146. H.JL Савченко, П.В. Королев, С.Ю. Тарасов, С.Н. Кульков Структурные изменения поверхности трения и износостойкость керамики Zr02-Y303 //Письма в ЖТФ./ 2000.- Т. 26.- вып.11.- С. 29-35.

147. N. Savchenko, P.Korolev, S. Tarasov, S. Kulkov Wear and friction of transformation-toughened cmc and mmc // Wear.-2002.-Vol.249.- P. 892900.

148. А.В.Колубаев, В.В.Фадин, В.Е.Панин Исследование износостойкости композитов, содержащих карбид титана// Изв. вузов. Физика.- 1992.-№12,- С.64-68.

149. В.В.Фадин, А.В.Колубаев, В.Е.Панин Анализ фаз в композициях на основе TiC, полученных методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза//Изв. вузов. Физика,- 1993- №2.- С.21-24.

150. В.В.Фадин, А.В.Колубаев, В.И.Ковешников, С.П.Баталов Новые износостойкие материалы в тяжелонагруженных опорах скольжения шарошечных долот//Химическое и нефтяное машиностроение.-1992.-№12.С.22-23.

151. А.В.Колубаев, В.В.Фадин, В.Е.Панин Исследование износостойкости макрогетерогенных матричнонаполненных композитов, содержащих карбид титана//Новые порошковые материалы и технологии.-Барнаул :Изд. АГУ, 1993 .-С.92-96.

152. В.В.Фадин, А.В.Колубаев, О.В.Сизова, Н.А.Баркалов Новые износостойкие материалы в тяжелонагруженных опорах скольжения// Конструкционные материалы и покрытия с демпфирующей структурой. -Томск:ТНЦ СО РАНД990.С.73-77.

153. B.N.J.Persson Sliding friction //Surface Science Reports.-1999.-33.-P.83-119.

154. Тушинский Л.И. Структурная теория конструктивной прочности материалов: НГТУ. 2004.- 400с.

155. Тушинский Л.И. Проблемы материаловедения в трибологии Новосибирск: Наука.- 1991.-64с.

156. Janos Torok, Supriya Krishnamurti, Janis Kertesz and Stephane Roux Self-organization of shear bands and aging in loose granular materials // Phys.Rev. Lett.- 2000).-84.- P.3851-3854.

157. Shmuel M. Rubinstein, Meni Shay, Gil Cohen, and Jay Fineberg CrackLike Processes Governing the Onset of Frictional Slip // Int. Journ. Of Fracture.- v.140.-#1-4.-July 2006.-P.201-212.

158. F.J. Humphreys and M. Hatherly Recrystallization and Related Annealing Phenomena (Second Edition).2004 Elsevier Ltd. ISBN: 978-0-08-0441641.

159. Michael E. Kassner and María-Teresa Pérez-Prado Fundamentals of Creep in Metals and Alloys.- 2004 Elsevier Ltd. ISBN: 978-0-08-043637-1.

160. Козлов Э.В., Жданов A.H., Конева H.A. Механизмы деформации и механические свойства наноматериалов // Физическая мезомеханика.-10.- 3.-2007,- С95-103.

161. Газотермические покрытия из порошковых материалов: Справочник (Ю. С. Борисов, Ю. А. Харламов и др.). Киев: Наукова Думка (1987)178.3емсков Г. В., Коган Р. Л. Многокомпонентное диффузионное насыщение металлов и сплавов. Москва. : Металлургия .-1978.

162. Пахмурский В. И., Далисов В. Б., Голубец В. М. Повышение долговечности деталей машин с помощью диффузионных покрытий. Киев: Наукова думка.-1980.

163. Сейфуллин Р.С. Композиционные покрытия и материалы. Москва: Химия.-1977.