ТРЕНИЕ АМОРФНО-КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ

Аннотация

Представлены результаты экспериментальных исследований изнашивания и характер его зависимости от скорости скольжения при испытании покрытий в отсутствии смазки. Установлено, что аморфно-кристаллическая композиция, обладающая высокими механическими свойствами, характеризируется значительным сопротивлением износу, которое не уступает таковым значениям вольфрамосодержащих твердых сплавов типа ВК15, и является перспективным конкурентоспособным материалом при создании трибостойких покрытий.
   Исследовано изменение механических свойств покрытий в зависимости от количественного состава компонентов, определено их оптимальное содержание.
   Изучено распределение элементов по толщине напыляемого слоя. Полученные расхождения в химическом составе, подтверждают наличие неравновесной дисперсной структуры, что совпадает с современными представлениями о природе аморфных и аморфно-кристаллических композитов, количество аморфной фазы в покрытии составляет до 82%. Кроме аморфной фазы, в состав покрытия входят фазы, локализующиеся в отдельных участках аморфной матрицы, характеризующиеся микрокристаллическим строением. На рентгенограммах от них установлены отдельные линии, соответствующие решетке α-Zr, кроме того, в аморфной матрице различимы зоны обогащенные бором, которыми являются ультратонкие включения фаз типа ZrB2, AlB2. Определено наличие интерметаллидных нанофазных структур типа Zr2Al, когерентно связанные с матрицей.
   Рассмотрены электронограммы от поверхности покрытий, полученные в исходном состоянии и при нагружении трением. Установлено что образование аморфной структуры, при повышении скорости скольжения, обусловлено постепенным растворением локальных микрокристаллических включений, и полную микродифракционную модель формирует только аморфная матрица. В процессе трения, аморфный слой способствует уменьшению адгезионной составляющей силы трения, а его пластическое деформирование при этом, не связанно со значительными тепловыми затратами и способствует минимальной степени энергетических потерь. Металлографический анализ и профилографирование поверхностей трения свидетельствуют об отсутствии заметных повреждений поверхностных слоев и подтверждают, что ведущим видом изнашивания во всем диапазоне испытаний является механохимический.