СТРУКТУРНО-ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ, МАССОПЕРЕНОС И ТРИБОТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ МЕДНО-ЦИНКОВЫХ ПОКРЫТИЙ ПРИ ТРЕНИИ СКОЛЬЖЕНИЯ

Исследовали влияние температуры нанесения покрытия и величины смещения сопла распылителя на структурно-фазовые превращения в покрытии на стали 40Х, полученном методом холодного газодинамического напыления порошковой смеси состава Cu:Zn:Al2O3=35:35:30 % масс. С помощью метода локального рентгеноспектрального анализа идентифицирован фазовый состав покрытия. Показано, что при газодинамическом напылении в покрытии могут образовываться пять фаз, формирующиеся в результате превращений в твердом состоянии в условиях высокоскоростного ударного контактного взаимодействия: α-твердый раствор Cu-Zn; βʹ-твердый раствор на базе соединения CuZn; γ-твердый раствор на основе Cu5Zn8; ε-твердый раствор на основе соединения CuZn3; η-твердый раствор Zn-Cu. При температурах напыления 270 и 360 ℃ превалирующей фазой является α-твердый раствор Cu-Zn. Триботехнические испытания пары реверсивного трения скольжения сталь 40Х (с покрытием) – сталь ШХ15 в среде масла И-20А показали, что сопряжение обладает высокой работоспособностью при контактных давлениях не менее 50 МПа. Деформация, диффузия и фрикционный массоперенос в зоне контактного взаимодействия приводят к реализации эффекта «классической безызносности», отличительной особенностью которого является формирование медно-цинкового третьего тела с вкраплениями корунда, обладающего способностью прямого и обратного переноса покрытия, обеспечивая защиту поверхностных слоёв пары трения от разрушения. Высокая износостойкость контактирующих материалов пары трения достигается благодаря плёнкам фрикционного массопереноса.

газодинамическое напыление, латуни, структура, диффузия, фазовый состав, конструкционные материалы, трибологические свойства, фрикционный массоперенос