Эффективность функционирования трибосопряжений с твердосмазочными покрытиями на основе МоS2, нанесенными магнетронным и суспензионным методами

Анализ исследований, проведенных в условиях вакуума, выявил, что твердосмазочное покрытие на основе МоS2, нанесенное магнетронным методом на титановую основу, практически неработоспособно. Установлено, что удовлетворительную работоспособность для рассматриваемых сопряжений обеспечивает предварительная обработка основы — гальваническое хромирование и химическое никелирование. Показано, что ресурс пары с твердосмазочными покрытиями, нанесенными магнетронным методом на керамическую основу, больше, чем у покрытий, напыленных на металлическую основу. Однако, начиная с середины ресурса, появляются отдельные временные «всплески» коэффициента трения, стабилизирующиеся впоследствии. Ресурс работы покрытий, нанесенных магнетронным методом, оказался в 2,51 раза меньше, чем у пары с покрытиями типа ВНИИ НП 212, полученными методом суспензионного нанесения, и в 3,65 раза ниже, чем у аналогов зарубежного производства. Коэффициент трения для рассматриваемых сопряжений в условиях вакуума изменяется от 0,02 до 0,07.

Литература

[1] Roberts E.W., Williams B.J., Ogilvy J.A. The effect of substrate surface roughness on the friction and wear of sputtered MoS2 films. Journal of Physics D: Applied Physics, 1992, vol. 25, iss. 1, pp. A65–A70, doi: 10.1088/0022-3727/25/1A/012

[2] Дроздов Ю.Н., Юдин Е.Г., Белов А.И. Прикладная трибология (трение, износ и смазка). Москва, ЭкоПресс, 2010. 604 с.

[3] Ковалев Е.П., Игнатьев М.Б., Семенов А.П., Смирнов Н.И., Неволин В.Н., Фоминский В.Ю. Твердосмазочные покрытия для машин и механизмов, работающих в экстремальных условиях (обзор). Трение и износ, 2004, т. 25, № 3, с. 316–336.

[4] Haidou Wang, Binshi Xu, Jiajun Liu. Micro and Nano Sulfide Solid Lubrication. Berlin Heidelberg, Science Press Beijing, Springer-Verlag, 2012. 304 p.

[5] Voevodin A.A., O’Neill J.P., Zabinski J.S. Nanocomposite tribological coatings for aerospace applications. Surface and Coatings Technology, 1999, vol. 116–119, pp. 36–45, doi: 10.1016/S0257-8972(99)00228-5

[6] Voevodin A.A., Zabinski J.S. Nanocomposite and nanostructured tribological materials for space applications. Composites Science and Technology, 2005, vol. 65, iss. 5 spec. iss., pp. 741–748, doi: 10.1016/j.compscitech.2004.10.008

[7] Yang J.C., De Groh K.K. Materials issues in the space environment. MRS Bulletin, 2010, vol. 35, pp. 12–16.

[8] Roberts E.W. Towards an optimised sputtered MoS2 lubricant. Proceeding of 20th Aerospace Mechanisms Symposium, NASA Conf. Publ. 2423, 1986, p. 103.

[9] Хопин П.Н. Комплексная оценка работоспособности пар трения с твердосмазочными покрытиями в различных условиях функционирования. Москва, МАТИ-РГТУ, 2012. 255 с.

[10] Хопин П.Н. Оценка работоспособности пар трения с твердосмазочными покрытиями в условиях вакуума. Вестник НПО им. С.А. Лавочкина, 2016, № 2, с. 85–90.

[11] Воронков Б.Д. Подшипники сухого трения. Ленинград, Машиностроение, 1979. 223 с.

[12] Гамуля Г.Д., Добровольская Г.В., Лебедев И.Л., Юхно Т.П. Об ориентировке частиц МоS2 на поверхности трения твердосмазочных покрытий. Машиноведение, 1978, № 6, с. 70–75.

[13] Курилов Г.В., Удовенко В.Ф., Юхно Т.П., Сентюрихина Л.Н., Любарский И.М. Методика исследования твердых смазочных покрытий на основе МоS2. Заводская лаборатория, 1973, № 1, с. 48–50.

[14] Хопин П.Н. Анализ испытаний пар трения с твердосмазочными покрытиями в наземно-космических условиях и прогнозирование трибологических характеристик. Трение и износ, 2018, т. 39, № 2, с. 175–183.

[15] Kazuhisa Miyoshi, Masanori Iwaki, Kenichi Gotoh, Shingo Obara, Kichiro Imagawa. Friction and Wear Properties of Selected Solid Lubricating Films. NASA/TM-1999-209088/PART1, 1999. 24 p.