ЗНОСОСТІЙКІСТЬ ТИТАНОВИХ СПЛАВІВ ІЗ КОМПОЗИТНИМИ МАТЕРІАЛАМИ В ЗАЛЕЖНОСТІ ВІД ТЕХНОЛОГІЇ ЇХ ВИГОТОВЛЕННЯ В УМОВНО НЕРУХОМОМУ КОНТАКТІ
DOI:
https://doi.org/10.18372/0370-2197.3(108).20445Ключові слова:
титанові сплави, умовно нерухомий контакт, знос, вуглецеве волокно СFRP, скловолокно GFRP, пошкодження, аналіз, зносостійкість до фретингуАнотація
Титанові сплави та композитні матеріали (вуглецеве волокно та скловолокно) останнім часом широко використовуються в сучасних літаках та гелікоптерах. Контакт титанових матеріалів з полімерними силовими композитними матеріалами в умовах вібраційного навантаження супроводжується пошкодженням як титану, так і композитних матеріалів. У статті представлено вплив на зносостійкість контактуючих матеріалів залежно від способу їх виготовлення та складу композитного матеріалу. Встановлено, що при контакті титанових сплавів із полімерними композиційними матеріалами зносостійкість титанових сплавів нижче в 3-6 разів ніж вуглепластиків та склопластиків в умовах вібраційних навантажень та мікропереміщень, що пояснюється специфічними властивостями титанових сплавів в контакті із матеріалами GFRP та СFRP.
Визначено, що зносостійкість скловолокна в 1,7-1,8 рази нижча, ніж у вуглецевого волокна при випробуваннях із титановими сплавами при вібраційних навантаженнях. Встановлено, що загальна зносостійкість контакту Ti-CFRP збільшується на 10 % при формуванні тканини композиційного матеріалу в різних напрямках порівняно з односпрямованим формуванням. Також було встановлено, що зносостійкість сплаву Ti5Al5V5Мо1Cr1Fe більше до 20 % порівняно зі сплавом Ti6Al4V при випробуваннях з композитними матеріалами, що пояснюється підвищеним вмістом легуючих елементів та як наслідок фізико-механічних характеристик.
Посилання
Gay D. Damage in Composite Parts; Failure Criteria. Composite Materials. 4th ed. Boca Raton, 2022. P. 285-308. URL: https://doi.org/10.1201/9781003195788-17
Chen W., Li Z. Additive manufacturing of titanium aluminides. Additive Manufacturing for the Aerospace Industry. 2019. P. 235–263. URL: https://doi.org/10.1016/b978-0-12-814062-8.00013-3
Akahori T. Effects of microstructure on the short fatigue crack initiation and propagation characteristics of biomedical α/β titanium alloys Metallurgical and Materials Transactions A. 2000. Т. 31, № 8. С. 1949–1958. URL: https://doi.org/10.1007/s11661-000-0222-z
Vargel C. Fretting corrosion. Corrosion of Aluminium. 2020. P. 273–278. URL: https://doi.org/10.1016/b978-0-08-099925-8.00021-1
Khimko A. Fretting resistance of VT-22 alloy with aviation materials. Problems of friction and wear. 2006. Issue 46. P. 84-90.
Khimko A. Increasing the wear resistance of titanium alloy parts by plasma coatings. Dissertation on Technical Sciences: 05.02.04 NAU. K, 2008. 182 p.
Khimko M. Increasing the wear resistance of spherical bearings using metal-polymer and polymer composite materials. Dissertation on Technical Sciences: 05.02.04. K. KAI. 2025. 244 p.
Klymenko I.S. Production, properties and application of molybdenum. XXI International scientific and practical conference of students, postgraduates and young scientists "Actual problems of life of society". 2024. URL: https://doi.org/10.32782/2222-5099.2024.4.36
Grechanyuk V. G. Сopper and Molybdenum-Based Nanocrystalline Materials. Metalofizika I noveishie tekhologii. 2022. Т. 44, № 7. С. 927–942. URL: https://doi.org/10.15407/mfint.44.07.0927
Abramova P.V. Effect of deformation-heat treatment of (α+β)-titanium alloys VT6 and VT22 on their corrosion resistance. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University Geo Assets Engineering. 2023. Т. 334, № 4. С. 89–102. URL: https://doi.org/10.18799/24131830/2023/4/4124
Duhota O. I. Scientific and technical foundations of increasing the durability of parts of aviation tribomechanical systems under the conditions of their fretting-contact interaction. thesis. 2019. URL: http://er.nau.edu.ua:8080/handle/NAU/37723
Alyabyev A., Dukhota A., Zelenkov I. Hydration and its influence on wear of titanium alloys during fretting corrosion. Problems of friction and wear: K. Technika, 1982. Vol. 21. P. 89-93.
Khimko M., Khimko A., Mnatsakanov R., Klipachenko V., Makarenko R. Wear resistance of polymer composite materials for spherical bearings. Problems of friction and wear. 2024. No. 2 (103). P. 29-42.URL: https://doi.org/10.18372/0370-2197.2(103).18670
Khimko M., Khimko A., Mnatsakanov R., Mikosyanchyk O. Influence of thermophysical properties of metal-polymer composite materials on wear resistance. Problems of friction and wear. 2024. No. 3 (104). P. 91-100.URL: https://doi.org/10.18372/0370-2197.3(104).18984
