ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕНИЯ ВЕРЧЕНИЯ СТАЛИ ШХ15 ПО ПОВЕРХНОСТИ ПОРИСТОГО ПОКРЫТИЯ (AL,TI)N, НАНЕСЁННОГО НА ПОДЛОЖКУ ИЗ CoCrMo, ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ТВЁРДОГО СМАЗОЧНОГО МАТЕРИАЛА ИЗ НАНОЧАСТИЦ ДИСЕЛЕНИДА ВОЛЬФРАМА

摘要

Для исследования были взяты образцы из CoCrMo, с нанесенным на них покрытием из (Al, Ti)N. Толщина нанесенных пористых покрытий была соответственно 3, 7 и 10 мкм. В качестве вращающегося контртела использовался цилиндрический образец (ролик) из подшипниковой стали марки ШХ-15, диаметром 10 мм. Выбранный твёрдый смазочный материал - нанбразмерный порошкообразный диселенид вольфрама пластинчатой формы с размерами частиц 60×5нм. В процессе испытаний вращающийся стальной образец своей плоской частью прижимался к плоскости зажатого в струбцине образца. Струбцина, зафиксированная на подшипниковом узле, с помощью тросика и тензобалки в процессе опыта удерживалась от поворота, сообщаемого подвижным роликом. С тензобалки на компьютер передавались данные о моменте трения и действующей нагрузке. В процессе всех опытов нагрузка на пару трения составляла 334Н, а частота вращения вала, в котором был зажат стальной ролик, составляла 500 об/мин. На основании проведённого исследования установлено, что покрытия (Al, Ti)N толщиной 3,7 и 10 мкм на CoCrMo способствуют снижению момента трения верчения на 18, 40 и 67% (в три раза) соответственно, относительно подложки. При использовании на фрикционном контакте порошка из наночастиц диселенида вольфрама 60×5 нм момент трения верчения относительно покрытия (Al,Ti)N толщиной 3 мкм снижается в 6,5 раз. При использовании на фрикционном контакте порошка из наночастиц диселенида вольфрама 60×5 нм момент трения верчения относительно покрытия (Al,Ti)N толщиной 7 мкм снижается в 18 раз. При использовании на фрикционном контакте порошка из наночастиц диселенида вольфрама 60×5нм момент трения верчения относительно покрытия (Al,Ti)N толщиной Юмкм снижается в 6 раз. Зависимость момента трения верчения от толщины покрытия при использовании диселенида вольфрама хорошо согласуется с зависимостью коэффициента трения от толщины металлических плёнох по Боудену и Тейбору.