Study of the Structure and Mechanisms of Wear of Solid-Lubricant Coatings of the TiN–Pb System

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Сomposite solid lubricating coatings TiN–Pb with a thickness of ~2 μm were produced by co-sputtering of Ti and Pb cathodes of two separate magnetrons on titanium alloy VT6. The Pb content in the coating averages ~12 at. %. The inner layer is coating characterized by a uniform distribution of Pb, and the upper layer is characterized by the presence of islands with a high content of Pb. The coating structure is globular, predominantly containing nanometer-sized crystallites. The absence of a columnar structure of the coating is associated with a high content of Pb, which is insoluble in the TiN matrix and interrupts the growth of crystallites. X-ray diffraction analysis showed the presence of Pb, PbO, and TiN phases in the coatings. The diffraction lines are broadened, which indicates that the crystallite size is ~10–20 nm in the coating. Tribological tests of the TiN–Pb coating were carried out under conditions of low-amplitude friction – fretting wear in a wide range of loading parameters. In the full slip mode, a friction coefficient of ~0.25 is observed. During the transition from the full slip mode to the reciprocating slip mode, the energy dissipated during friction drops by more than three times, which is also reflected in a sharp decrease in the friction coefficient from 0.25 to 0.05.

作者简介

A. Lozovan

Moscow Aviation Institute (National Research University)

编辑信件的主要联系方式.
Email: loz-plasma@yandex.ru
Russia, 125993, Moscow

S. Betsofen

Moscow Aviation Institute (National Research University)

Email: maxim.lyakhovetskiy@mai.ru
Russia, 125993, Moscow

S. Savushkina

Moscow Aviation Institute (National Research University)

编辑信件的主要联系方式.
Email: sveta_049@mail.ru
Russia, 125993, Moscow

M. Lyakhovetsky

Moscow Aviation Institute (National Research University)

编辑信件的主要联系方式.
Email: maxim.lyakhovetskiy@mai.ru
Russia, 125993, Moscow

L. Lesnevsky

Moscow Aviation Institute (National Research University)

Email: maxim.lyakhovetskiy@mai.ru
Russia, 125993, Moscow

I. Nikolaev

Moscow Aviation Institute (National Research University)

Email: maxim.lyakhovetskiy@mai.ru
Russia, 125993, Moscow

Yu. Pavlov

Moscow Aviation Institute (National Research University)

Email: maxim.lyakhovetskiy@mai.ru
Russia, 125993, Moscow

E. Kubatina

Moscow Aviation Institute (National Research University)

Email: maxim.lyakhovetskiy@mai.ru
Russia, 125993, Moscow

L. Agureev

JSC State Research Center “Keldysh Center”

Email: maxim.lyakhovetskiy@mai.ru
Russia, 125438, Moscow

参考

  1. Патент на изобретение 2 416 675 (РФ) Способ формирования композитных твердосмазочных покрытий на рабочих поверхностях узлов трения / Лесневский Л.Н., Тюрин В.Н., Ушаков А.М. Московский авиационный институт. 2011. 7 с.
  2. Aouadi S.M., Luster B., Kohli P., Muratore C., Voevodin A.A. // Surf. Coat. Technol. 2009. V. 204. № 6. P. 962. https://www.doi.org/10.1016/j.surfcoat.2009.04.010
  3. Aouadi S.M., Gao H., Martini A., Scharf T.W., Muratore C. // Surf. Coat. Technol. 2014. V. 257. P. 266. https://www.doi.org/10.1016/j.surfcoat.2014.05.064
  4. Кондратьев В.А., Лесневский Л.Н., Тюрин В.Н., Ушаков А.М. // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2004. № 2. С. 49.
  5. Lesnevskii L.N., Lezhnev L.Yu., Lyakhovetskii M.A. et al. // J. Machinery Manufacture Reliability. 2017. V. 46. P. 25. https://www.doi.org/10.3103/S1052618817010101
  6. Turkin A.A., Pei Y.T., Shaha K.P. et al. // J. Appl. Phys. 2010. V. 108. № 9. P. 094330-1. https://www.doi.org/10.1063/1.3506681
  7. Hasegava H., Kimura A., Suzuki T. // Surf. Coat. Technol. 2000. V. 132. № 1. P. 76. https://www.doi.org/10.1016/S0257-8972(00)00737-4
  8. Yoo Y., Le D.P., Kim J.G. et al. // Thin Solid Films. 2008. V. 516. № 11. P. 3544. https://www.doi.org/10.1016/j.tsf.2007.08.069
  9. Betsofen S.Ya., Plikunov V.V., Petrov L.M., Bannykh I.O. // Aviation Industry. 2007. № 4. P. 9.
  10. Tan S., Zhang X., Wu X., Fang F., Jiang J. // Appl. Surf. Sci. 2011. V. 257. № 6. P. 1850. https://www.doi.org/10.1016/j.apsusc.2010.08.114.
  11. Chang Ch.-L., Lin Ch.-T., Tsai P.-Ch., Ho W.-Y., Wang D.-Y. // Thin Solid Films. 2008. V. 516. № 16. P. 5324. https://www.doi.org/10.1016/j.tsf.2007.07.087.
  12. Discerens M., Patscheider J., Levy F. // Surf. Coat. Technol. 1998. V. 108. P. 241. https://www.doi.org/10.1016/S0257-8972(98)00560-X.
  13. Блинков И.В., Волхонский А.О., Лаптев А.И., Свиридова Т.А., Табачкова Н.Ю., Белов Д.С., Ершова А.В. // Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2013. № 2. С. 55. https://www.doi.org/10.17073/1997-308X-2013-2-54-59
  14. Yea F., Suna X. // Prog. Nat. Sci.: Mater. Int. 2018. V. 28. № 1. P. 40. https://www.doi.org/10.1016/j.pnsc.2018.01.001.
  15. Семенов А.П., Цыренов Д.Б., Семенова И.А., Смирнягина Н.Н. Синтез нанокристаллических покрытий TiN–Cu на принципе сопряжения процессов вакуумно-дугового испарения Ti и магнетронного распыления Cu в вакуумной установке ВУ-1Б. Издательства БНЦ СО РАН. Сборники, 2018. 134 с.
  16. Lozovan A.A. et al. // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2018. V. 52. № 39. https://www.doi.org/10.1088/1757-899X/387/1/012048
  17. Лозован А.А., Бецофен С.Я., Ляховецкий М.А., Павлов Ю.С., Грушин И.А., Кубатина Е.П., Николаев И.А. // Известия вузов. Цветная металлургия. 2021. Т. 27. № 4. С. 70. https://www.doi.org/10.17073/0021-3438-2021-4-70-77
  18. Guleryuz C.G., Krzanowski J.E., Veldhuis S.C., Fox-Rabinovich G.S. // Surf. Coat. Technol. 2009. V. 203. P. 3370.
  19. Suciu C.V., Uchida T. // Parallel Grid Cloud Internet Computing. 2010. P. 560. https://www.doi.org/10.1109/3PGCIC.2010.96.
  20. Lesnevskiy L.N., Lyakhovetskiy M.A., Savushkina S.V. // J. Friction Wear. 2016. V. 37. № 3. P. 268. https://www.doi.org/10.3103/S1068366616030107
  21. Fouvry S., Kapsa Ph., Vincent L. // Wear. 1996. V. 200. № 1. P. 186. https://www.doi.org/10.1016/S0043-1648(96)07306-1
  22. Ma L., Eom K., Geringer J., Jun T-S., Kim K. // Coatings. 2019. V. 9. №. 8. P. 501. https://www.doi.org/10.3390/coatings9080501
  23. Fouvry S., Kapsa Ph., Vincent L. // Fretting Fatigue: Current Technol. Practices. ASTM STP 2000. 1367. P. 49. https://www.doi.org/10.1520/STP14721S
  24. Kapsa P., Fouvry S., Vincent L. // Wear Mechanisms Mater. Practice. 2005. P. 317. https://www.doi.org/10.1002/9780470017029.ch13
  25. Holleck H., Schier V. // Surf. Coat. Technol. 1995. V. 76. № 1. P. 328. https://www.doi.org/10.1016/0257-8972(95)02555-3
  26. Liu A., Deng J., Cui H., Chen Y., Zhao J. // Int. J. Refractory Metals Hard Mater. 2012. V. 31. P. 82. https://www.doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2011.09.010

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2.

下载 (81KB)
3.

下载 (544KB)
4.

下载 (1MB)
5.

下载 (109KB)
6.

下载 (1MB)
7.

下载 (68KB)
8.

下载 (792KB)
9.

下载 (1MB)
10.

下载 (913KB)
11.

下载 (2MB)
12.

下载 (566KB)

版权所有 © А.А. Лозован, С.Я. Бецофен, С.В. Савушкина, М.А. Ляховецкий, Л.Н. Лесневский, И.А. Николаев, Ю.С. Павлов, Е.П. Кубатина, Л.Е. Агуреев, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».