Связь морфологии и химического состава поверхности легированных алмазоподобных покрытий с коэффициентом трениястатья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 8 апреля 2022 г.
Аннотация:Перспективы использования алмазоподобных углеродных покрытий в трибологии во многом связаны с различными технологиями их легирования. В данной работе представлена комплексная методика исследований легированных кремнием алмазоподобных покрытий, включающая испытания на трение в паре со сталью и исследование механизмов фрикционного взаимодействия. Экспериментальные образцы покрытий были получены методом химического осаждения из паровой фазы, усиленного плазмой, на плоскую стальную подложку. Трибологические испытания проводились по схеме «шарик — плоскость» при возвратно-поступательном движении и отличались временем проведенияэксперимента. Методами сканирующей электронной и зондовой микроскопии были изучены морфология и химический состав исходной поверхности образцов, поверхности образцов и контробразцовпосле трибологических испытаний. Были рассмотрены механизмы трансформации поверхностных слоёв в процессе трения и формирования защитной плёнки вторичных структур на поверхности. Установлено влияние этих изменений на свойства фрикционного контакта при различном содержаниикремния в углеродных покрытиях. Проведён анализ влияния параметров нагрузки, продолжительности испытаний и состава покрытий на процессы образования поверхностных антифрикционных плёнок и их разрушения при трении. С увеличением нагрузки наблюдается уменьшение длительности приработки, однако вместе с этим уменьшается и длительность стабильного низкого коэффициента трения, который при сформировавшейся трибоплёнке составляет менее 0,1. Показано, что вторичныеструктуры, способствующие снижению коэффициента трения, покрывают часть рабочей поверхности образцов и эффективны при кратковременных испытаниях.