Наноматериалы для деталей, работающих в экстремальных условиях
Конечным продуктом являются высокоресурсные детали современных и перспективных высокофорсированных двигателей внутреннего сгорания (ДВС), такие как направляющие втулки клапанов, седла клапанов системы рециркуляции газов EGR , направляющие втулки исполнительного элемента системы регулировки фаз газораспределения. Кроме того, из созданного материала будут изготавливаться поршни машин литья под давлением, имеющие форму в виде «стакана».
Указанные детали работают при чрезвычайно тяжелый условиях, в частности: при температурах, превышающих отметку 1000°С и контактных нагрузках, достигающих 100 МПа и выше. Чтобы описанные детали обладали высокими работоспособностью и ресурсом, материал для их изготовления должен обладать целым комплексом свойств. В частности, он должны обладать теплопроводностью не ниже 17% (при 20 оС) от теплопроводности меди.
Из-за специфического характера пластического деформирования микронеровностей на контактных поверхностях этих деталей в условиях реверсирования трения при больших контактных давлениях и температурах, материалы для них должны иметь высокую твердость - не менее 220 НВ.
Для предотвращения разупрочнения материала деталей во время их эксплуатации и, соответственно, предотвращения потери их прочности и износостойкости, материалы для их изготовления должны обладать также высокой температурой рекристаллизации – не менее 900 оС.
Ввиду возникновения граничного режима трения во время эксплуатации указанных деталей при контактном давлении 100 МПа, материалы для них должны иметь низкую интенсивность изнашивания, в частности, при скольжении по клапанным хромистым сталям – не более 5·10 -7 мм/мм.
А так же относительным удлинением не менее 6%.
В случае, когда разрабатываемый материал будет удовлетворять предъявленным выше требованиям, из такого нового материала могут быть изготовлены требуемые полуфабрикаты в виде труб с наружным диаметром от 10 мм до 50 мм и толщиной стенки от 2 мм до 7 мм, а также заготовки типа «стакан» наружным диаметром от 40 мм до 140 мм и толщиной стенки от 4 мм до 12 мм, которые должны служить заготовками для указанных деталей,.
