Obrabotka Metallov 2011 No. 2

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 2 (51) 2011 48 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ УДК 669.018.25:621.793 ФОРМИРОВАНИЕ WC/Ni ТВЕРДОСПЛАВНОГО ПОКРЫТИЯ С ЧАСТИЦАМИ ТВЕРДОЙ СМАЗКИ MoS 2 МЕТОДОМ ДЕТОНАЦИОННОГО НАПЫЛЕНИЯ C.В. ВЕСЕЛОВ 1 , канд. техн. наук, доцент, С. MUDERS 2 , reader, X. JIANG 2 , Prof. Dr. rer. nat. habil., В.Г. БУРОВ 1 , канд. техн. наук, профессор, А.А. БАТАЕВ 1 , доктор техн. наук, профессор, ( 1 НГТУ, г. Новосибирск, 2 University of Siegen, Germany ) Статья поступила 7 мая 2011 г. Веселов С.В. – 630092, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20 Новосибирский государственный технический университет, e-mail: veselov_s@inbox.ru Установлена принципиальная возможность создания WC/Ni детонационных покрытий, содержащих частицы твер- дой смазки MoS 2 . На основании экспериментальных данных показано, что снижение интенсивности процесса напыле- ния позволяет частично сохранить твердый смазочный компонент в составе напыляемого слоя. В то же время низкая ад- гезионная прочность составляющих формируемого покрытия является причиной заниженных по сравнению с твердыми сплавами показателей микротвердости композиции. Ключевые слова: детонационное напыление, твердосплавное покрытие, твердая смазка, дисульфид молибдена, износостойкость. ВВЕДЕНИЕ Применение смазочных материалов в различных типах пар трения является общепринятой практикой. Основной задачей смазывающего компонента является снижение коэффициента трения в зоне контакта тру- щихся поверхностей. В ряде случаев использование жидкого смазочного компонента в парах трения невоз- можно из-за развития высоких температур на границе раздела элементов системы в процессе ее эксплуата- ции. В подобных ситуациях эффективным методом по- вышения эксплуатационной стойкости деталей являет- ся применение твердых смазочных материалов. Среди твердых смазочных материалов наиболь- шее распространение получил дисульфид молибде- на (MoS 2 ). Введение дисульфида молибдена в зону двух трущихся поверхностей позволяет эффективно снизить коэффициент трения системы, рабочая тем- пература компонентов которой может составлять не- сколько сотен градусов. Одним из наиболее эффективных методов до- ставки частиц твердой смазки в зону трения является введение его в качестве одного из компонентов из- носостойкого покрытия на этапе формирования по- верхностного слоя. Создание подобных композиций позволит, с одной стороны, обеспечить повышенную износостойкость элементов пары трения за счет на- личия износостойкого покрытия, а с другой – сни- зить интенсивность истирающих нагрузок ввиду по- стоянного присутствия смазывающего компонента покрытия в зоне контакта. Согласно литературным данным [1, 2], в про- цессе газотермического напыления частицы порош- ковой смеси в ряде случаев нагреваются до жидкого или полужидкого состояния, а температура пламени достигает ≈ 3000 °С. В данных условиях ввиду низ- кой температурной стабильности фазы MoS 2 добав- ки порошка дисульфида молибдена в напыляемую смесь не обеспечат формирования покрытия с части- цами данной фазы. В связи с этим в работе рассма- тривается принципиальная возможность формирова- ния твердого износостойкого покрытия с частицами MoS 2 путем оптимизации режимов детонационно- газового напыления. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ При проведении экспериментов в качестве основ- ного материала покрытия была выбрана смесь марки Durmat 103.012 состава WC – 12 вес.% Ni. Частицы данного порошка обладают сферической формой со средним размером 55 ± 22 мкм. В качестве твердого смазочного компонента в экс- периментах был использован порошок дисульфида