Структурно-фазовое состояние и износ покрытия Ni–Cr–B–Si–С на стали 45 в условиях трения со сдвиговым компонентом нагрузки
Б. Н. Мордюк$^{1}$, О. А. Микосянчик$^{2}$, Р. Г. Мнацаканов$^{2}$
$^{1}$Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина
$^{2}$Национальный авиационный университет, просп. Космонавта Комарова, 1, 03058 Киев, Украина
Получена: 16.09.2019; окончательный вариант - 16.10.2019. Скачать: PDF
Экспериментально изучены структурно-фазовые изменения и износ газопламенного покрытия системы Ni–Cr–B–Si–С на стали 45 в условиях его интенсивной деформации трением со сдвиговой компонентой нагрузки в среде трансмиссионного масла. С помощью оптической микроскопии, растровой электронной микроскопии, рентгеноспектрального и рентгеновского структурно-фазового анализа исследованы морфология, микроструктура, фазовый и химический состав покрытия Ni–Cr–B–Si–С до и после трибологических испытаний. Установлено, что в условиях приложения нормальных (250 МПа) и сдвиговых $P_{\textrm{SH}}$ = 30–50 МПа (20%) напряжений в зоне контакта покрытие Ni–Cr–B–Si–С демонстрирует в два раза более высокую износостойкость по сравнению с материалом основы (сталь 45). Основными факторами повышения износостойкости и снижения работы трения покрытия Ni–Cr–B–Si–С является наличие в наноструктурированном матричном твёрдом растворе на основе Ni равномерно распределённых дисперсных частиц боридов Ni и Cr, карбидов Cr, а также силицидов Ni. Повышение триботехнических характеристик фрикционно-упрочнённого слоя покрытия Ni–Cr–B–Si–С также обусловлено его насыщением элементами среды и смазки (углерод, фосфор).
Ключевые слова: твёрдое защитное покрытие, микроструктура, карбиды, бориды, микротвёрдость, износ, сталь 45.
URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v42/i02/0175.html
PACS: 61.72.Dd, 62.20.Qp, 68.35.-p, 81.15.Rs, 81.40.Pq, 81.65.Lp