LABORATORY STUDIES OF THE FRICTION OF SHKH15 STEEL ON THE COATING BASED ON SIO₂ CONTAINING NANOPARTICLES MOS₂ WITH AN AVERAGE SIZE OF 64 NM

Abstract

ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТРЕНИЯ СТАЛИ ШХ15 ПО ПОКРЫТИЮ НА ОСНОВЕ SIO 2 , СОДЕРЖАЩЕМУ НАНОЧАСТИЦЫ MOS 2 СО СРЕДНИМ РАЗМЕРОМ 64 НМ В настоящее время представляет практический интерес выявление закономерностей влияния наночастиц дисульфида молибдена на трение в парах трения «сталь − беспористое нанокомпозиционное покрытие» для увеличения антифрикционных свойств покрытий триботехнического назначения. В границах данной работы приведены результаты исследований трения верчения стали марки ШХ15 по поверхности беспористого покрытия с матрицей из диоксида кремния, наполненного наночастицами дисульфида молибдена размером 64 нм в концентрации 73%, нанесённого на подложку из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т. Для исследования были взяты образцы из стали 12Х18Н10Т, с нанесенными на них покрытиями из SiO2 и SiO2+73%MoS2 (64нм). Толщина нанесенных беспористых покрытий составляла около 1мкм. В качестве вращающегося контртела использовался цилиндрический образец (ролик) из подшипниковой стали марки ШХ-15, диаметром 10мм. Выбранный твёрдый смазочный материал-наноразмерный порошкообразный дисульфид молибдена шарообразной формы. 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 силе трения и действующей нагрузке. В процессе всех опытов нагрузка на пару трения составляла 250 Н, а частота вращения вала, в котором был зажат стальной ролик, составляла 450 об/мин, время трения составляло 600 с. Экспериментально установлено, что в результате трения верчения по схеме «плоскостьплоскость» образца из подшипниковой стали ШХ15 по нанокомпозиционному покрытию наблюдаются антифрикционные эффекты относительно аналогичных испытаний покрытия из ненаполненного наночастицами диоксида кремния. Показано стабилизирующее действие наночастиц на процесс фрикционного взаимодействия в режиме трения верчения.

Empirical mathematical models of plasticity, strength and wear resistance of materials on the example of P18 steel

“…Для этой цели были использованы функции, разработанные Бреки А.Д. при анализе результатов испытаний различных материалов на трение и износ в области трибологии [6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35]. Одна из таких функций в общем виде записывается следующим образом [15,16,17,18,19,20]:…”