limЛитье и металлургияLitiyo i Metallurgiya (FOUNDRY PRODUCTION AND METALLURGY)1683-60652414-0406BNTU10.21122/1683-6065-2018-4-75-83lim-2440Research ArticleМеталлургияMetallurgyТриботехнические характеристики фрикционных композитов, модифицированных взвешенными частицами отходящих дымовых газовTribological properties of friction composites modified by the suspended particles of exhaust flue gasesАхметовТ. А.AkhmetovT. A.metiz.to@bmz.gomel.byМериновВ. К.MerinovV. K.vitali.merinov@gmail.comКаргаполоваН. В.KargapolovaN. V.nmg.plus@bmz.gomel.byБМЗ – управляющая компания холдинга «БМК»БеларусьBSW - management company of "BMC" holdingBelarusИнститут механики металлополимерных систем им. В.А.Белого НАН БеларусиБеларусьV.A. Belyi Metal Polymer Research Institute of the NAS of BelaruBelarus201814012019047583Copyright © Ахметов Т.А., Меринов В.К., Каргаполова Н.В., 20192019Ахметов Т.А., Меринов В.К., Каргаполова Н.В.Akhmetov T.A., Merinov V.K., Kargapolova N.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://lim.bntu.by/jour/article/view/2440

Рассмотрена возможность использования осажденных взвешенных частиц дуговых электросталеплавильных печей в качестве термостойких модифицирующих добавок для композитов фрикционного назначения. Показано, что осажденные частицы, полученные при выплавке стали различного сортамента, имеют идентичную морфологию и представляют собой однородную механическую смесь, состоящую преимущественно из сферических частиц размером не более 1 мкм.

Установлено, что композиты на фторполимерной основе, модифицированные осажденными частицами, полученными при выплавке стали различного сортамента, имеют различные триботехнические свойства. Это объясняется различием в химическом составе осажденных частиц.

Установлено, что использование осажденных частиц в композиционных материалах позволяет варьировать значением коэффициента динамического трения в более широком диапазоне, в частности, получить более высокие и стабильные его значения, при этом износостойкость модифицированных фрикционных композитов более чем в 500 раз превышает аналогичный показатель матричного полимера – политетрафторэтилена.

The possibility of using the deposited suspended particles of electric arc furnaces as heat-resistant modifying additives for friction composites is considered. It is shown that the precipitated particles obtained during the smelting of steel of different grades have identical morphology and are a homogeneous mechanical mixture consisting mainly of spherical particles of no more than 1 µm in size.It is established that the composites on the basis of the fluoropolymer, modified by precipitated particles obtained in the smelting of steel of various sizes have different tribological properties. This is due to the difference in the chemical composition of the deposited particles.It was found that the use of deposited particles in composite materials allows to vary the value of the dynamic friction coefficient in a wider range, in particular to obtain higher and stable values, while the wear resistance of modified friction composites is more than 500 times higher than the same index of the matrix polymer – polytetrafluoroethylene.

фрикционный композитстационарное трениекоэффициент тренияметаллокордосажденные частицымодификатор тренияfriction compositestationary frictioncoefficient of frictionmetal wire corddeposited particlesfriction modifierReferencesБирюков Б. А., Феоктистов Ю. В., Игнатьев С. Н. Расчеты параметров свивки металлокорда. Мн.: Белоргстанкинпромиздат, 1996, 128 С.Birjukov B. A., Feoktistov Ju. V., Ignat’ev S. N. Raschety parametrov svivki metallokorda [Calculations of steel cord twist]. Minsk, Belorgstankinpromizdat Publ., 1996, 128 p.Sergienko V. P., Bukharov S. N. Noise and vibration in frictional joints of machines // Tribology. 2008. Vol. 1. P. 81. 3. Паншин Ю. А., Малкевич С. Г., Дунаевская Ц. С. Фторопласты. Л.: Химия, 1978. 232 с.Sergienko V. P., Bukharov S. N. Noise and vibration in frictional joints of machines. Tribology, 2008, vol. 1, рр. 81.Пугачев А. К. Переработка фторопластов в изделия. Технология и оборудование. Л.: Химия, 1987. 168 с. 5. Carlos A. Baez. Diversity in PTFE // IAPD Magazine. April/May, 2004.Panshin Ju. A., Malkevich S. G., Dunaevskaja C. S. Ftoroplasty [Fluoroplastics]. Leningrad, Himija Publ., 1978, 232 p.Пугачев А. К. Из истории создания отечественных фторполимеров // Рос. хим. журн. 2008. Т. LII. № 3. С. 5–6.Pugachev A. K. Pererabotka ftoroplastov v izdelija. Tehnologija i oborudovanie [Processing of fluoroplastics into products. Technology and equipment.]. Leningrad, Himija Publ., 1987, 168 p.Охлопкова А. А. Пластики, наполненные ультрадисперсными неорганическими соединениями / А. А. Охлопкова, А. В. Виноградов, Л. С. Пинчук. Гомель: ИММС НАН Беларуси, 1999. 164 с.Carlos A. Baez. Diversity in PTFE. IAPD Magazine. April/May 2004.Виноградов А. В. Ультрадисперсные тугоплавкие соединения – структурно-активные наполнители кристаллических полимеров / А. В. Виноградов, У. А. Циеленс, О. А. Адрианова // Механ. композиц. материалы. 1991. № 3. C. 526–530.Pugachev A. K. Iz istorii sozdanija otechestvennyh ftorpolimerov [From the history of the creation of domestic fluoropolymers]. Rossijskij himicheskij zhurnal = Russian Chemical Journal, 2008, vol. LII, no. 3, pp. 5–6.Адериха В. Н., Шаповалов В. А., Плескачевский Ю. М. Прочностные свойства, структура и износостойкость композитов ПТФЭ – технический углерод // Трение и износ. 2008. Т. 29. № 2. С. 160–166.Ohlopkova A. A., Vinogradov A. V., Pinchuk L. S. Plastiki, napolnennye ul’tradispersnymi neorganicheskimi soedinenijami [Plastics filled with ultrafine inorganic compounds]. Gomel’, IMMS NANB Publ., 1999, 164 p.Takeichia Y., Wibowoa A., Kawamurab M., Uemuraa M. Effect of morphology of carbon black fillers on the tribological properties of fibrillated PTFE // Wear. 2008. Vol. 264. No 3–4. P. 308–315.Vinogradov A. V., Cielens U. A., Adrianova O. A. Ul’tradispersnye tugoplavkie soedinenija – strukturno-aktivnye napolniteli kristallicheskih polimerov [Ultrafine refractory compounds are structurally active fillers of crystalline polymers]. Mehaniko-kompozicionnye materialy = Mechanical and composite materials, 1991, no. 3, pp. 526–530.Сергиенко В. П. Особенности трения и изнашивания фторполимерных композитов, содержащих дисперсные углеродные наполнители / В. П Сергиенко, В. В. Биран, А. Н. Сенатрев, Т. А. Ахметов // Композиционные материалы. 1998. Т. 4. № 1. С. 103–107.Aderiha V. N., Shapovalov V. A., Pleskachevskij Ju. M. Prochnostnye svojstva, struktura i iznosostojkost’ kompozitov PTFJe – tehnicheskij uglerod [Strength properties, structure and wear resistance of composites PTFE – carbon black]. Trenie i iznos = Friction and wear, 2008, Vol. 29, no. 2, pp. 160–166.Kudina E. F. Nanostructured Organosilicate Composites: Production, Properties, Application / E. F. Kudina, G. G. Pechersky // Resin Composites: Properties, Production and Application / New York: Nova Science Publishers, 2011. Ch. 3. P. 101–128.Takeichia Y., Wibowoa A., Kawamurab M., Uemuraa M. Effect of morphology of carbon black fillers on the tribological properties of fibrillated PTFE. Wear, 2008, vol. 264, no. 3–4, pp. 308–315.Чегодаев Д. Д., Наумова З. К., Дунаевская Ц. С. Фторопласты. Л.: ГНТИХЛ, 1960, 192 с.Sergienko V. P., Biran V. V., Senatrev A. N., Ahmetov T. A. Osobennosti trenija i iznashivanija ftorpolimernyh kompozitov, soderzhashhih dispersnye uglerodnye napolniteli [Features of friction and wear of fluoropolymer composites containing dispersed carbon fillers]. Kompozicionnye materialy = Composite materials, 1998, Vol. 4, no. 1, pp. 103–107.Самороков В. Э., Зелинская Е. В. // Вестн. ИрГТУ Химия и металлургия. 2012. № 9. С. 201–205.Kudina E. F., Pechersky G. G. Nanostructured Organosilicate Composites: Production, Properties, Application, Resin Composites: Properties, Production and Application. Editor Deborah B. Song. New York: Nova Science Publishers, 2011, Ch. 3, pp. 101–128.Раскатов В. М., Чуенков В. С., Бессонова Н. Ф., Вейс Д. А. Машиностроительные материалы: Краткий справ. 3-е изд. перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1980, 511 с.Chegodaev D. D., Naumova Z. K., Dunaevskaja C. S. Ftoroplasty [Fluoroplastics]. Leningrad, GNTIHLPubl., 1960, 192 p. 14. Samorokov V. Je., Zelinskaja E. V. Vestnik IrGTU, Himija i metallurgija = Bulletin of ISTU, Chemistry and Metallurgy, 2012, no. 9, pp. 201–205.Raskatov V. M., Chuenkov V. S., Bessonova N. F., Vejs D. A. Mashinostroitel’nye materialy [Engineering materials]. Kratkij spravochnik = Quick Reference, Moscow, Mashinostroenie Publ., 1980, 511 p.Raskatov V. M., Chuenkov V. S., Bessonova N. F., Vejs D. A. Mashinostroitel’nye materialy [Engineering materials]. Kratkij spravochnik = Quick Reference, Moscow, Mashinostroenie Publ., 1980, 511 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.