Проблематика. Разработка технологических мер по созданию новых антифрикционных композиционных материалов на основе промышленных отходов стали Р7М2Ф6 с примесями твердой смазки CaF2, предназначенных для работы при температурах до 600 °С, скорости скольжения до 1 м/с, нагрузках до 5,0 МПа на воздухе.Цель исследования. Определение особенностей структуры и функциональных свойств композиционных самосмазывающихся антифрикционных материалов на основе шлифовальных отходов инструментальной быстрорежущей стали Р7М2Ф6, содержащей в своем составе твердую смазку CaF2, для работы в высокотемпературных узлах трения на воздухе.Методика реализации. Разработка технологических режимов регенерации промышленных шлифовальных отходов стали Р7М2Ф6, определение технологических операций изготовления новых антифрикционных композитов, включающих смешивание металлических порошков стали с твердой смазкой, прессование и спекание композитов. Исследования процессов структурообразования и свойств выполнялись с применением методов оптической и электронной микроскопии, стандартных методов определения механических свойств и испытаний на трение и износ.Результаты исследования. Определено и обосновано влияние разработанной технологии изготовления на формирование структуры, физико-механических и триботехнических свойств материалов на основе шлифовальных отходов стали Р7М2Ф6 с добавками твердой смазки CaF2, следствием чего является формирование сложного гетерогенного антифрикционного материала с высокими функциональными характеристиками. Показаны механизм формирования структуры новых материалов и ее влияние на свойства после использования разработанных технологических режимов. Микрорентгеноспектральный анализ подтвердил, что CaF2, химические элементы контактной пары и кислород образуют антифрикционную пленку, которая обеспечивает режим самосмазывания при определенных температурах трения.Выводы. Показана возможность прогнозирования структуры и свойств антифрикционных самосмазывающихся композиционных материалов при высоких температурах посредством целенаправленного выбора исходных металлических шлифовальных отходов для определенных условий работы контактной пары.

Background. Development of the technological measures for creating new antifriction composite materials based on waste powders of steel P7M2F6 with solid lubricant CaF2, intended for operation at temperatures up to 600 °C, sliding speeds up to 1 m/s, loads up to 5.0 MPa in air.Objective. The purpose of the paper is to determine the features of structure formation and their influence on the properties of composite antifriction materials based on industrial grinding waste of steel P7M2F6 with solid lubricant CaF2 for operation at high temperature friction units in air.Methods. Methodology consisted of the development of the regeneration technological modes of the industrial grinding waste of steel P7M2F6, determination of technological manufacturing operations for new antifriction composites that include mixing of steel powders with solid lubricant, pressing and sintering of composites. The study of the structure formation processes and properties of materials was carried out using optical and electron microscopy methods, standard methods for determining mechanical properties and tests for friction and wear.Results. The influence of the developed manufacturing technology on the formation of the structure, physical mechanical and tribotechnical properties of materials based on steel P7M2F6 grinding waste with solid lubricant CaF2 additives was determined and grounded; resulting is the formation of complex heterogeneous antifriction material with high functional characteristics. The new material’s structure formation and its influence on the functional properties after using the developed manufacture modes was shown. Micro-X-ray spectral analysis confirmed the fact that CaF2, the contact pair’s chemical elements and oxygen form an antifriction film that provides a self-lubrication mode at the determined friction temperatures.Conclusions. The possibility of predicting the structure and functional properties of antifriction self-lubricating composite materials at high temperatures by purposeful choice of starting metal grinding wastes for certain operation conditions of contact pair was shown.

Проблематика. Розробка технологічних заходів для створення нових антифрикційних композиційних матеріалів на основі промислових шліфувальних відходів сталі Р7М2Ф6 із домішками твердого мастила CaF2, що призначені для роботи за температур до 600 °С, швидкості ковзання до 1 м/с, навантажень до 5,0 МПа на повітрі.Мета дослідження. Визначення особливостей структури та функціональних властивостей композиційних самозмащувальних антифрикційних матеріалів на основі шліфувальних відходів інструментальної швидкорізальної сталі Р7М2Ф6, що містить у своєму складі тверде мастило CaF2, для роботи у високотемпературних вузлах тертя на повітрі.Методика реалізації. Розробка технологічних режимів регенерації промислових відходів сталі Р7М2Ф6, визначення технологічних операцій виготовлення нових антифрикційних композитів, що включають змішування металевих порошків сталі з твердим мастилом, пресування і спікання композитів. Дослідження процесів структуроутворення і властивостей матеріалів виконувались із застосуванням методів оптичної та електронної мікроскопії, стандартних методів визначення механічних властивостей і випробувань на тертя і знос.Результати досліджень. Визначено та обґрунтовано вплив розробленої технології виготовлення на формування структури, фізико-механічних і триботехнічних властивостей матеріалів на основі відходів сталі Р7М2Ф6 із домішками твердого мастила CaF2, наслідком чого є формування складного гетерогенного антифрикційного матеріалу з високими функціональними характеристиками. Показано механізм формування структури нових матеріалів та її вплив на властивості після використання розроблених технологічних режимів. Мікрорентгеноспектральний аналіз підтвердив, що CaF2, хімічні елементи контактної пари та кисень утворюють антифрикційну плівку, яка забезпечує режим самозмащення за визначених температур тертя.Висновки. Показано можливість прогнозування структури і властивостей антифрикційних самозмащувальних композиційних матеріалів за високих температур через цілеспрямований вибір вихідних металевих шліфувальних відходів для визначених умов роботи контактної пари.