ISSN 1995-2732 (Print), 2412-9003 (Online)
УДК 621.793.3:621.762
DOI: 10.18503/1995-2732-2022-20-2-73-81
Аннотация
Актуальность работы. Обоснована целесообразность создания двухслойных композиционных антифрикционных модифицированных никель-фосфорных покрытий, полученных методом химического осаждения на образцы из конструкционных улучшаемых сталей. Используемые методы. В качестве модификатора выбран дисульфид молибдена, который можно вводить в матрицу покрытия как первого, так и второго слоя. Приведены технологические особенности осаждения никель-фосфорных покрытий, модифицированного MoS2, на изделия из порошковых сталей П40 и П40Х и предложены схемы возможного распределения модификатора в покрытии. Для испытания адгезии никель-фосфорных покрытий использовали методы, которые применяют для антифрикционных покрытий на изделиях, изготовленных из сталей и сплавов, толщиной не более 3 мм. Новизна. Показаны кинетические особенности формирования структуры никель-фосфорных покрытий, модифицированных дисульфидом молибдена, и эффективность нанесения на них химическим осаждением второго слоя на основе фосфата алюминия и хрома. Установлено, что в раствор для химического осаждения необходимо вводить модификатор через 2–3 минуты после начала никелирования с целью повышения адгезии с основой. Результаты. Приведены результаты экспериментальных исследований для оценки адгезии никель-фосфорных покрытий, модифицированных MoS2. Показана эффективность применения предложенного способа нанесения двухслойных композиционных покрытий на изделия из улучшаемых спеченных и горячештампованных порошковых сталей. Практическая значимость. На основерезультатов экспериментальных исследований предложены технологические варианты получения композиционных покрытий с различным расположением модификатора, позволяющие повысить функциональные свойства конструкционных порошковых сталей, широко применяемых в машиностроения для изготовления деталей различной конфигурации.
Ключевые слова
композиционное покрытие, порошковая сталь, адгезия, модификатор, связующее, никель-фосфор, дисульфид молибдена, коррозионная стойкость, коэффициент трения.
Для цитирования
Щербаков И.Н., Гасанов Б.Г. Исследование адгезии антифрикционных композиционных двухслойных коррозионно-стойких никель-фосфорных покрытий, модифицированных MoS2// Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2022. Т. 20. №2. С. 73–81.https://doi.org/10.18503/1995-2732-2022-20-2-73-81
1. Хопин П.Н., Шишкин С.В. Трибология: учебник для вузов. М.: Изд-во Юрайт, 2021. 236 с.
2. Фролов К.В. Методы совершенствования машин и современные проблемы машиноведения. М.: Машиностроение, 1984. 224 с.
3. Композиционные материалы: справочник / Л.Р. Вишняков, Т.В. Грудина, В.X. Кадыров [и др.].; под ред. Д.М. Карпиноса. Киев: Наукова думка, 1985. 592 с.
4. Иванов Д.А., Ситников А.И., Шляпин С.Д. Композиционные материалы: учеб.пособие для вузов ; под ред. А.А. Ильина. Москва: Изд-во Юрайт, 2021. 253 с.
5. Получение наноструктурных топокомпозитных покрытий на основе каскадного перекрёстного эффекта / Гринберг П.Б., Коротаев Д.Н., Орлов П.В., Вершинин Г.А, Тарасов Е.Е., Иванова Е.В. // Динамика систем, механизмов и машин. 2018. Т. 6, №2. С. 171–177.
6. Кинетика формирования диэлектрического покрытия на порошки железа для получения композиционных магнитно-мягких материалов / Гасанов Б.Г., Тамадаев В.Г., Богачев В.О., Махмудова Е.Р. // Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2019. №4. С. 44–54. DOI: dx.doi.org/10.17073/1997-308X-2019-4-44-54.
7. Shcherbakov I.N. Basic concept of tribocrystalochemistry of composition antifriction coatings ICMTMTE 2020. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 971 (2020), 032021, IOP Publishing. DOI:10.1088/1757-899X/971/3/032021.
8. Ivanov V.V., Popov S.I., Selemeneva E.M., Babazhanov N.T. Study of technological characteristics of the process of formation of vibration mechanochemical oxide coating // XV International scientific-technical conference «Dynamics of technical systems» (DTS-2019): AIP Conference Proceedings, 2019. Vol. 2188, pp. 020015, doi.org/10.1063/1.5138389 (Rostov-on-Don, Russia, 11–13 September 2019).
9. Korotaev D.N., Tarasov E.E., Poleschenko K.N., Eremin E.N., Ivanova E.V. Formation of wear resistantnanostructural topocomposite coatings on metal materials by ionic-plasma processing // Journal of Physics: Conference Series. 2018. Vol. 1050(1). 012037. DOI: 10.1088/1742-6596/1050/1/012037.
10. Gennady I. Shulga, Alex O. Kolesnichenko, Paul V. Sirotin, Ilya Yu. Lebedyns’kyi, Eugene V. Skrynnikov and Maxim A. Vasilyev 01028. Published online: 07 November 2018. DOI: https://doi.org/10.1051/matecconf/201822601028
11. Shcherbakov I.N. Basic concept of tribocrystalochemistry of composition antifriction coatings ICMTMTE 2020. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 971 (2020) 032021,IOP Publishing. DOI:10.1088/1757-899X/971/3/032021
12. Shcherbakov I.N. Composite antifriction coating modified with copper complex and fluoropolymer. Dynamics of Technical Systems (DTS 2020) IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 1029 (2021), 012028, IOP Publishing. DOI:10.1088/1757-899X/1029/1/012028
13. Костецкий Б.И., Натансон М.Э., Бершадский Л.И. Механохимические процессы при граничном трении. М.: Наука, 1972. 170 с.
14. Сайфулин Р.С. Композиционные покрытия и материалы. М.: Химия, 1977. 272 с.
15. Пат. 24555391 Российская Федерация, МПК С23С 28/00, С23С 18/36. Способ получения композиционного антифрикционного покрытия на изделии из стали / Трофимов Г.Е., Щербаков И.Н., Шевченко М.Ю., Логинов В.Т., Дерлугян П.Д., Дерлугян Ф.П.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное унитарное предприятие «Особое конструкторско-технологическое бюро "ОРИОН"». №2011100572/02; заявл. 11.01.2011; опубл. 10.07.2012 , Бюл. № 19.
16. Синельникова В.С., Подергин В.А., Речкин В.Н. Алюминиды. Киев: Наукова думка, 1965. 242 с.
17. Глинка Н.Л. Общая химия. М.: КноРус, 2019. 360 c.