satНАУКА и ТЕХНИКАScience & Technique2227-10312414-0392Belarusian National Technical Universitysat-1213Research ArticleМЕТАЛЛУРГИЯ. МЕТАЛЛООБРАБОТКА. МАШИНОСТРОЕНИЕMETALLURGY. МЕТАL WORKING. MECHANICAL ENGINEERINGИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СТРУКТУРЫ НА КОЭФФИЦИЕНТ ТРЕНИЯ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ВАКУУМНО-ПЛАЗМЕННЫХ ПОКРЫТИЙINVESTIGATIONS ON STRUCTURAL INFLUENCE ON FRICTION FACTOR OF MULTI-COMPONENT VACUUM- PLASMA COATINGИващенкоС. А.IvashchenkoS. A.

Доктор технических наук

sat@bntu.byИвановИ. А.IvanouI. A.

Доктор технических наук

sat@bntu.byСултанС. А.SultanS. A.sat@bntu.byКармажиХ. Т.KarmajiKh. T.sat@bntu.byБелорусский национальный технический университетБеларусьBelarusian National Technical UniversityBelarus200616082006041518Copyright © Иващенко С.А., Иванов И.А., Султан С.А., Кармажи Х.Т., 20062006Иващенко С.А., Иванов И.А., Султан С.А., Кармажи Х.Т.Ivashchenko S.A., Ivanou I.A., Sultan S.A., Karmaji K.T.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sat.bntu.by/jour/article/view/1213

Показано, что при относительно низких значениях ускоряющего потенциала (Uосн= = 0–100 В) формирование покрытий металл – кремний – азот происходит в условиях отсутствия химических реакций образования нитридов. Увеличение до Uосн = –(150–250) В ведет к росту концентрации азота на фронте кристаллизации, что изменяет термодинамические условия роста зерен покрытия и способствует выделению обогащенного азотом слоя в виде прослоек. Увеличение давления технологического газа (азота или аргона) способствует росту шероховатости поверхности осаждаемых покрытий. Установлено, что наилучшие фрикционные свойства покрытий получены при трении по закаленной стали 40Х. При использовании в качестве контртела более вязкого материала (из незакаленной стали 45) наблюдается рост коэффициента трения. Наименьшей и наиболее стабильной величиной коэффициента трения (0,22 при трении по незакаленной стали 45 и 0,2 – по закаленной стали 40Х) обладает инструментальное покрытие ZrSiN, осаждаемое при Uосн = –150 В и имеющее послойную структуру. 

It is revealed that under relatively low values of the accelerating potential Ubasic = 0-100 B) metal - silicon - nitrogen coating formation occurs when chemical reactions of nitride formation are absent An increase of the Ubasic value up to -(150-250) В leads to higher nitrogen concentration in the area of the crystallization, that changes thermodynamic conditions of coating grains’ growth and contributes to the nitrogen enriched stratum isolation in the form of streaks. Technological gas (nitrogen or argon) pressure increase promotes a roughness growth of the precipitated coating surfaces. It is determined that the best friction properties of the coatings have been obtained with friction along the hardened steel 40X. While using more ductile material as a rider (unhardened steel 45) the friction factor growth is observed. The instrumental coating ZrSiN precipitated with the Ubasic value -150B and having a layer structure is characterized by the least and most stable value of the friction factor (0.22 with friction along the unhardened steel 45 and 0.2 along the hardened steel 40X).

ReferencesПлазменно-вакуумные покрытия / под общ. ред. Ж. А. Мрочека. – Минск: УП «Технопринт», 2004. – 369 с.Плазменно-вакуумные покрытия / под общ. ред. Ж. А. Мрочека. – Минск: УП «Технопринт», 2004. – 369 с.Microstructural evolution during film growth / I. Pеtrov [et al.] // Vac. Sci. Technol. A. – 2003. – A 21 (5). – S. 117–126.Microstructural evolution during film growth / I. Pеtrov [et al.] // Vac. Sci. Technol. A. – 2003. – A 21 (5). – S. 117–126.Султан, С. А. И. Технологические основы нанесения защитных покрытий в вакууме / С. А. И. Султан, И. А. Иванов // Проблемы инженерно-педагогического образования в Республике Беларусь. – Минск: УП «Технопринт», 2004. – С. 302–304.Султан, С. А. И. Технологические основы нанесения защитных покрытий в вакууме / С. А. И. Султан, И. А. Иванов // Проблемы инженерно-педагогического образования в Республике Беларусь. – Минск: УП «Технопринт», 2004. – С. 302–304.Мрочек, Ж. А. Основы технологии формирования многокомпонентных покрытий в вакууме / Ж. А. Мрочек, Б. А. Эйзнер, Г. В. Марков. – Минск: Навука i тэхнiка, 1991. – 96 с.Мрочек, Ж. А. Основы технологии формирования многокомпонентных покрытий в вакууме / Ж. А. Мрочек, Б. А. Эйзнер, Г. В. Марков. – Минск: Навука i тэхнiка, 1991. – 96 с.Poitevin, J. M. Influence of substrate bias on the composition, structure and electrical properties of reactively D.C.-sputtered TiN films / J. M. Poitevin, G. Lemperiere, J. Tardy // Thin Solid Films. – 1982. – Vol. 97. – P. 69–77.Poitevin, J. M. Influence of substrate bias on the composition, structure and electrical properties of reactively D.C.-sputtered TiN films / J. M. Poitevin, G. Lemperiere, J. Tardy // Thin Solid Films. – 1982. – Vol. 97. – P. 69–77.Кармажи, Х. Т. Е. Формирование структуры вакуумных электродуговых покрытий / Х. Т. Е. Кармажи, И. А. Иванов // Машиностроение и техносфера XXI века. – Донецк: ДонНТУ. – 2004. – С. 50–54.Кармажи, Х. Т. Е. Формирование структуры вакуумных электродуговых покрытий / Х. Т. Е. Кармажи, И. А. Иванов // Машиностроение и техносфера XXI века. – Донецк: ДонНТУ. – 2004. – С. 50–54.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.