Износостойкость аморфно-кристаллических детонационных покрытий в условиях граничного трения

Abstract

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.