Browsing by Author "Бабак, В. П."

Now showing 1 - 3 of 3

Износостойкость аморфно-кристаллических детонационных покрытий в условиях граничного трения
(ООО «Компания «Индустриальные технологии», 2014) Бабак, В. П.; Щепетов, В. В.
Приведены результаты испытаний в условиях граничного трения детонационных покрытий Cr-Si-B, в широком диапазоне изменений условий трения. Выполнен сравнительный анализ полученных характеристик трения и износа, с целью оценки триботехнических свойств аморфно-кристаллических покрытий. Полученные результаты сравнивались с параллельно испытанными покрытиями на основе карбида вольфрама типа ВК-15, образцами из закаленной стали 30ХГСНА, бронзы БрОЦС6-6-3 и подшипникового сплава АО-20. Оценка качественного и количественного состава поверхностных слоев принимающих участие в условиях граничного трения, проводилась с помощью современных физических методов анализа. Представлены профилограммы и микрофотографии поверхностей трения аморфно-кристаллических покрытий показывающие, что в условиях граничного трения образцы покрытий выглаживаются и приобретают зеркальный блеск, что приводит к уменьшению шероховатости поверхности. Установлено наличие образования твердых растворов внедрения кислорода в цирконии, что соответствует формированию на поверхностях трения вторичных структур первого типа, характерной особенностью которых является их поверхностная локализация, ультрадисперсное строение, способность минимизировать разрушение и экранировать недопустимые адгезионные явления. С применением оже-электронной микроскопии подтверждено, что кислород полностью замещает серу в поверхностных структурах. Показано что разработанные для практики исследуемые детонационные покрытия Cr-Si-B, имеют высокие триботехнические характеристики во всем диапазоне испытаний в условиях граничного трения. При этом, следует подчеркнуть что в результате исследований механизма трибохимических превращений углеводородов и свойств трансформированных поверхностных пленок, установлено, что они сохраняют смазочные свойства и обеспечивают высокие антифрикционные характеристики системы трения во всем широком диапазоне изменений условий граничного трения. There are the test results in conditions of boundary friction detonation coating Cr-Si-B, in a wide range change of friction conditions. The comparative analysis of the obtained characteristics of friction and wear, in order to evaluate tribotechnical properties of amorphous-crystalline coatings is fulfilled. These results compared with the parallel tested coatings based on tungsten carbide, samples of hardened steel, bronze and bearing of the sliding layer. Evaluation of qualitative and quantitative composition of the surface layers participating under boundary lubrication, was carried out with the help of modern physical methods of analysis. Presented profilograms and photomicrographs of the friction surfaces of amorphous-crystalline coatings showing that under boundary friction coatings samples are smoothed and acquire a mirror shine, which leads to a decrease surface roughness. Established the presence of formation of solid solutions introduction of oxygen in zirconium that corresponds to the formation on the friction surfaces of the secondary structures of the first type, a characteristic feature of which is their surface localization, ultra dispersive statistically structure ability to minimize disruption and can shielded unacceptable adhesion phenomena. Using Auger electron microscope confirmed that the oxygen is completely replaces the sulfur in the surface structures. It has been shown that the developed for the practice investigated detonation coating Cr-Si-B, have high tribological characteristics throughout the range of of tests under boundary friction. Thus, it should be emphasized that as a result of studies the mechanism of tribochemical conversions of hydrocarbons and properties of surface films transformed, found that they retain lubricating properties and provide high anti-friction characteristics of the friction over a wide range of changes in the conditions of boundary friction.
Износостойкость в вакууме детонационных покрытий CR-SI-B, содержащих дисульфид молибдена
(ООО «Компания «Индустриальные технологии», 2014) Бабак, В. П.; Недайборщ, С. Д.; Щепетов, В. В.
Приведены результаты испытаний в условиях вакуума характеристик трения и износа разработанных детонационных покрытий Cr-Si-B, которые дополнительно в качестве антифрикционного компонента содержат добавку твердой смазки в виде диспергированного дисульфида молибдена. Полученные характеристики трения и изнашивания исследуемых покрытий сравнивались со значениями износостойкости детонационного покрытия из твердого сплава типа ВК15 и поверхностных слоев полученных в результате термодиффузионного легирования бором, ванадием и хромом. Отмечено высокое сопротивление износу покрытий, содержащих дисульфид молибдена. С помощью современных физических методов анализа изучен качественный и количественный состав поверхностных слоев. Представлены микрофотографии поверхностей трения, при изучении поверхностного слоя, в котором протекают процессы активирования, использован электронографический анализ. При этом подчеркнуто, что твердосмазочная поверхностная пленка кроме антифрикционного действия обладает и антиизносными свойствами. Установлено что износостойкость покрытий обеспечивается созданием разделяющего ювенильные поверхности тонкопленочного объекта, представляющего продукт безкислородных структур на основе интерметаллидных фаз химических элементов входящих в состав покрытия. Разработанные для практики, исследуемые детонационные покрытия Cr-Si-B, показали высокие триботехнические характеристики во всем диапазоне испытаний, моделирующих работу узла трения в условиях разреженной атмосферы. При этом, средством регулирования износа и обеспечения высокой антифрикционности покрытий в вакууме является применение в их составе твердосмазочного материала, через структуру оказывающую влияние на уровень адаптации при трении за счет модифицированных поверхностных слоев, способных блокировать разрушение и экранировать недопустимые процессы схватывания. This article presents the results of tests under vacuum conditions characteristics of friction and wear, elaborated detonation coating Cr-Si-B, as the anti-friction additive component contains a solid lubricant in dispersed form of molybdenum disulfide. Results of research and characteristic of a friction and intensity of the wear process of the investigated coatings were compared with the wear resistance of detonation coatings of carbide type VK15 and surface layers obtained from the thermal diffusion alloying with boron, vanadium and chromium. It was noted the high wear resistance of coatings containing molybdenum disulfide. With the help of using modern physical methods of analysis was reviewed qualitative and quantitative composition of the surface layers. The work presents the photomicrographs of the friction surfaces, while studying the surface layer, in which processes of activation are under way, used electron-diffraction analysis. It was stressed that solid lubricating surface film except for anti-friction action has anti-wear properties. It had been established that wear-resistant coatings is provided by the creation of the surface of the thin film separating of juvenile object, representing the product anoxic structures based intermetallic phases chemical elements included in the coating composition. Developed for the practices, investigated detonation coating Cr-Si-B, showed high tribological characteristics in the whole range of tests, modeling work of the friction unit in a rarefied atmosphere. In doing so, means to regulate of wear and ensure a high antifriction coatings in vacuum is application in their structure of the solid material, through the structure influences the level of adaptation of the friction due to the modified surface layers that can block the destruction and shielded the unacceptable setting processes.
Износостойкость детонационных покрытий системы FeAl2-Ti-Si при нагружении трением в условиях повышенных температур
(ООО «Компания «Индустриальные технологии», 2014) Бабак, В. П.; Лисовой, Е. Н.; Мирненко, В. И.; Щепетов, В. В.
Исследовано трение и износ детонационных композиционных покрытий FeAl2-Ti-Si в условиях высокотемпературного трения. Обоснован выбор композиции и ее оптимальный состав для напыления износостойких покрытий, нагруженных трением в условиях высоких температур. Отмечено, что положительное воздействие на структуру, свойства и качество многокомпонентных покрытий оказывают легирующие элементы при определенных концентрациях, а также технологические параметры напыления. Показано, что кремний и титан способствуют образованию сложнолегированных высокотемпературных соединений, обладающих повышенным сопротивлением износу. Максимальную микротвердость имеют покрытия FeAl2-Ti при содержании титана ~28%, при этом механические свойства материала повышаются путем дополнительного легировании кремнием~22% бора. В свою очередь, при расходах рабочих газов ацетилена-кислорода ~(22–27)г/л обеспечивается стабильность технологических параметров напыления, неизменность химического состава и постоянство свойств покрытий. При нагрузке 5,0 МПа, скорости скольжения 1,5 м/с и температуре до 650 °С покрытия системы FeAl2-Ti-Si проявляют устойчивую структурную приспосабливаемость, обеспечивающую минимизацию параметров трения и изнашивания. Металлографический анализ и профилографирование образцов свидетельствуют о том, что на поверхностях трения отсутствуют заметные повреждения, а отдельные очаги схватывания локализуются в тонкопленочных поверхностных слоях. Определены высокая адгезия, физико-механические характеристики и сопротивление износу покрытий в условиях повышенных температур, современными физико-химическими методами анализа изучены структура и свойства тонкопленочных поверхностных объектов. Установлено что, сочетание механических и физико-химических характеристик обеспечивает широкие возможности использования покрытий FeAl2-Ti-Si в условиях высокотемпературного износа. The investigation results of friction and wear of the developed detonation composite coatings FeAl2-Ti-Si under high-temperature friction conditions are presented. The choice of FeAl2-Ti-Si composition and its optimal content for spraying of wear-resistant coatings loaded with friction under high-temperature conditions are justified. It is noted that the alloying elements at definite concentrations and technological parameters of spraying have positive influence on structure, properties and quality assurance of multicomponent coatings. It is shown that the introduction of silicon and boron promote the formation of hard-alloy high-temperature compounds with increased wear resistance. The maximum microhardness corresponds to the Cr–Si coatings with ~28% titan content. Besides, the mechanical properties of the obtained material are improved by additional alloying of ~22% silicon. In turn, the coatings plating at working gas flow rate in a ratio for acetylene ~(20/25) l/min and oxygen ~(22/27) l/min provides the chemical composition and spraying process parameters permanence as well as constant properties of coatings. The obtained results show that for the coatings of FeAl2-Ti-Si system at loading 5.0 MPa, sliding speed 1.5 m/s and temperature up to 650 °С the stable performance of structural adaptability, which provides the friction and wear parameters minimization, is demonstrated. The metallographic analysis and strip chart recording of specimens indicate that the friction surfaces are characterized with the absence of visible defects; the separate cold-welded regions are located in thin-film surface layers. The composition, structure and tribological durability of coatings produced from the elements of resource base of the country were studied; their high adhesion, physical and mechanical characteristics and wear resistance under high-temperature conditions were defined. The thin-film surface structures pattern and properties were investigated with the help of modern physical and chemical methods of analysis. It was determined that the combination of mechanical, physical and chemical properties of the investigated coatings provides wide opportunities for their usage as effective materials under high-temperature wear conditions. According to the test results, the application of the investigated composite coatings for friction units efficiency improvement provides their operational reliability in accordance with requirements and opportunities that appear with the development of a new competitive material for wear-resistant coatings obtained with the help of detonation method.