Трибологическое поведение в условиях сухого трения гетерогенных композитов системы медь-сталь, полученных методом проволочной электронно-лучевой аддитивной технологии

Сотрудниками лаборатории локальной металлургии в аддитивных технологиях и лаборатории структурного дизайна перспективных материалов изучены трибологические свойства гетерогенных композитов системы «Медь-Сталь», полученных при помощи аддитивной электронно-лучевой технологии. Особое внимание было уделено анализу влияния содержания аустенитной стали в медной матрице на износостойкость и коэффициент трения образцов. Результаты показали существенное снижение среднего коэффициента трения и износа у образцов с содержанием 50% стали с расположением плоскости трения перпендикулярно нанесенным слоям. Это обусловлено распределением частиц стали на поверхности трения, приводящим к увеличению захвата образца контртелом при высокой концентрации стали и ориентации плоскости трения параллельно слоям. При этом было отмечено существенное улучшение характеристик износостойкости и снижение коэффициента трения для образцов с большим содержанием стали. Для материалов с содержанием аустенитной стали 10 % значения интенсивности изнашивания практически не изменялись при ориентации плоскости фрикционного контакта продольно и поперечно относительно нанесенных слоев.

Полученные данные о морфологических характеристиках аддитивно-выращенных образцов системы «Медь-Сталь» расширяют понимание механизмов изнашивания и могут быть использованы для разработки новых высокопроизводительных материалов, сочетающих в себе преимущества различных компонентов для широкого спектра применений в различных отраслях промышленности, в том числе трибокомпозитов и упрочнённых медных деталей.

Работа выполнена в рамках государственного задания ИФПМ СО РАН тема FWRW-2022-0004. Результаты исследования опубликованы в журнале Russian Physics Journal (Q4).

Osipovich K.S., Chumaevskii A.V., Knyazhev E.O., Kolubaev E.A. Tribological behavior under adhesion and dry friction conditions of copper-steel composites manufactured by wire-feed electron beam additive technology // Russ Phys J. – 2025. https://doi.org/10.1007/s11182-024-03340-9