10.4.2. Износостойкость и фрикционные свойства напылённых покрытий
На рис. 10.14 представлена сравнительная характеристика износостойкости различных сплавов. Значения износа были получены при истирании образцов наждачной бумагой в течение 1 мин при скорости скольжения 8 м/с (давление 1,66 МПа). Наибольшую величину износа показала низкоуглеродистая сталь, а наименьшую – сплав колмоной № 6.
На рис. 10.15 показан относительный износ различных покрытий. Представленные данные основаны на результатах испытаний на абразивный износ в среде абразивного шлама. Наиболее высокую износостойкость показывает покрытие из механической смеси карбида вольфрама с кобальтом (17%), полученное плазменным напылением.
Фрикционные свойства напылённых покрытий играют важную роль в повышении износостойкости деталей и механизмов машин. Пористая поверхность напылённых покрытий, обладая способностью к удержанию смазочного материала на поверхности, обеспечивает повышенную износостойкость.
Рис.
10.14. Влияние износа (мг) как характеристики
износостойкости различных сплавов: 1
– низкоуглеродистая сталь; 2
– коррозионно-стойкая сталь типа 18-8,
содержащая молибден; 3
– хромомолибденовая сталь;
4
– стеллит № 66; 5
– стеллит № 33; 6 – стеллит № 11; 7
– сплав на хромово-никелевой основе; 8
– колмоной № 4; 9
– колмоной № 5; 10
– колмоной № 6
Рис. 10.15. Относительный износ (%) для различных покрытий: 1 – сплав карбида вольфрама с кобальтом (17%), плазменное напыление в аргоне; 2 – сплав карбида вольфрама с кобальтом (17%), плазменное напыление аргоно-водородной плазмой; 3 – керамика системы Cr2O3 – SiO2, плазменное напыление аргоно-водородной плазмой; 4 – сплав карбида вольфрама с кобальтом (50%) с добавлением никеля, хрома, железа, бора, алюминида никеля, плазменное напыление аргоно-водородной плазмой; 5 – особо тонкий порошок сплава оксида алюминия и оксида титана (13%), плазменное напыление аргоно-водородной плазмой; 6 – сплав оксида алюминия с оксидом титана (13%), плазменное напыление аргоно-водородной плазмой; 7 – твёрдое хромовое покрытие (электролитическое); 8 – композиционное покрытие системы Fe – Mo – Al – B, плазменное напыление в среде азота или аргона; 9 – смесь с содержанием 75% Мо, плазменное напыление аргоно-водородной плазмой; 10 – композиционный материал в виде смеси сплава никеля (с хромом, бором и кремнием) с алюминиевым порошком, плакированным молибденом, газопламенное напыление
При испытании, например, стального закалённого вала через 2,5…3 ч после прекращения подачи смазочного масла происходит разрушение масляной плёнки, что приводит к резкому увеличению коэффициента трения и появлению заедания в подшипнике. Заедание же вала со стальным напылённым покрытием начинается в подшипнике только через 22,5 ч при постепенном повышении коэффициента трения. В случае использования смазочного масла с добавлением графита вал со стальным напылённым покрытием работает без заедания в течение 190 ч с момента прекращения подачи масла.