nucВестник НЯЦ РКNNC RK Bulletin1729-75161729-7885Национальный ядерный центр Республики Казахстан10.52676/1729-7885-2020-1-117-121nuc-229Research ArticleСтатьиПОВЫШЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ ПУТЕМ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ НА ОСНОВЕ НИТРИДА ХРОМАINCREASING THE WEAR RESISTANCE OF ROLLING BEARINGS BY APPLYING A CHROMIUM NITRIDE COATINGСагдолдинаЖ. Б.SagdoldinaZh. B.

Усть-Каменогорск

Ust-Kamenogorsk

БотабаеваГ. Б.BotabaevaG. B.

Усть-Каменогорск

Ust-Kamenogorsk

СтепановаО. А.StepanovaO. A.

Семей

Semey

ЖанимханЕ.ZhanimkhanE.

Усть-Каменогорск

Ust-Kamenogorsk

Восточно-Казахстанский государственный университет им. С.АманжоловаКазахстанSarsen Amanzholov East Kazakhstan State UniversityKazakhstanГосударственный университет им. Шакарима города СемейКазахстанShakarim State University of SemeyKazakhstan20203003202001117121Copyright © Сагдолдина Ж.Б., Ботабаева Г.Б., Степанова О.А., Жанимхан Е., 20202020Сагдолдина Ж.Б., Ботабаева Г.Б., Степанова О.А., Жанимхан Е.Sagdoldina Z.B., Botabaeva G.B., Stepanova O.A., Zhanimkhan E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journals.nnc.kz/jour/article/view/229

С целью определения влияния покрытия Cr2N на эксплуатационные характеристики подшипников качения в данной работе были изучены трибологические и коррозионные характеристики тонкопленочных покрытий, полученных методом МС. Трибологические характеристики покрытий изучались по схеме «шар-диск» до и после нанесения покрытия Cr2N. В качестве контртела применялся шарик из стали ШХ15 (без покрытия). Анализ поперечных сечений дорожек износа после испытаний свидетельствует о том, что после нанесения покрытий износ фактически отсутствует. Образец с покрытием обладает коэффициентом трения 0,14–0,17, т.е. не превышает значение коэффициента трения (<0,2) предъявляемое к материалам в сухих парах трения. Методом потенциометрии была определена коррозионная стойкость стали ШХ15 до и после нанесения тонкопленочного покрытия Cr2N. Коррозионные испытания проводили на потенциостате-гальваностате Р150, в 4% растворе азотной кислоты (HNO3). Результаты испытания показали, что после нанесения покрытия Cr2N скорость коррозии составила 0,191 см/год, т.е. в два раза меньше по сравнению со сталью ШХ15 без покрытия.

To determine the effect of Cr2N coating on the performance of rolling bearings, this article has studied the tribological and corrosion characteristics of thin-film coatings obtained by the MF method. The tribological characteristics of coatings were studied using the “ball on disk” scheme before and after Cr2N coatings were applied. As the counterbody was used a ball of SchCh15 (without coating). Analysis of cross-sections of wear tracks after testing indicates that there is virtually no wear after coating. The coated sample has a coefficient of friction of 0.14 0.17, i.e. it does not exceed the value of the coefficient of friction (<0.2) required for materials in dry friction pairs. The method of potentiometry was used to determine the corrosion of steel SchCh15 before and after applying a thin-film coating Cr2N.Corrosion tests were performed on a potentiostat-galvanostat P150, in a 4% solution of nitric acid (HNO3). The test results showed that after applying the Cr2N coating, the corrosion rate was 0.191 cm/year, i.e. half as much as that of uncoated steel SchCh15.

В статье использованы результаты, полученные при поддержке программы целевого финансирования МОН РК, грант BR052236748.ReferencesКотов С.Ю., Беляев Г.Я. Влияние вакуумно-плазменного упрочнения элементов качения на долговечность подшипника //Наука и техника – 2014. – № 2. – С. 57–61.Котов С.Ю., Беляев Г.Я. Влияние вакуумно-плазменного упрочнения элементов качения на долговечность подшипника //Наука и техника – 2014. – № 2. – С. 57–61.Veprek S., Reiprich S. A concept for the design of novel superhard coatings // Thin Solid Films. – 1995. – V. 268. – P. 64–71.Veprek S., Reiprich S. A concept for the design of novel superhard coatings // Thin Solid Films. – 1995. – V. 268. – P. 64–71.Tallian T.E. On competing failure modes in rolling contact, ASLE Trans. 10 (1967) Р. 418–439.Tallian T.E. On competing failure modes in rolling contact, ASLE Trans. 10 (1967) Р. 418–439.Kato K., Adachi K. Wear mechanisms, in: B. Bhushan (Ed.), Mod. Tribol. Handb. Princ. Tribol, CRC Press Inc. 2001. – Р. 273– 300.Kato K., Adachi K. Wear mechanisms, in: B. Bhushan (Ed.), Mod. Tribol. Handb. Princ. Tribol, CRC Press Inc. 2001. – Р. 273– 300.Savan A., Boving H.J., Fluehmann F., Hintermann H.E. Increased performance of bearings using TiC-coated balls, J. Phys. IV 03, 1993. – C. 943–948.Savan A., Boving H.J., Fluehmann F., Hintermann H.E. Increased performance of bearings using TiC-coated balls, J. Phys. IV 03, 1993. – C. 943–948.Kobayashi K., Miwa K., Takayanagi T., Ohnaka I., Formation of Ti-Al-ZrO2 Film on the Surface of Mechanical Alloying Ball // Journal of the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy. – 1993. – V.40(10). – P.955–958.Kobayashi K., Miwa K., Takayanagi T., Ohnaka I., Formation of Ti-Al-ZrO2 Film on the Surface of Mechanical Alloying Ball // Journal of the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy. – 1993. – V.40(10). – P.955–958.Torosyan A.R., Tuck J.R., Korsunsky A.M., Barseghyan S.A., A New Mechanochemical Method for Metal Coating // Journal of Metastable and Nanocrystalline Materials. – 2002. – V.13. – P. 251–256.Torosyan A.R., Tuck J.R., Korsunsky A.M., Barseghyan S.A., A New Mechanochemical Method for Metal Coating // Journal of Metastable and Nanocrystalline Materials. – 2002. – V.13. – P. 251–256.Kalyan C., Mutyala H., Singh, R.D., Evans C., Doll G.L. Deposition, characterization, and performance of tribological coatings on spherical rolling elements // Surface & Coatings Technology. – 2015. – V. 284. – P. 302–309.Kalyan C., Mutyala H., Singh, R.D., Evans C., Doll G.L. Deposition, characterization, and performance of tribological coatings on spherical rolling elements // Surface & Coatings Technology. – 2015. – V. 284. – P. 302–309.Ürgen M., Çakir A.F., The effect of heating on corrosion behavior of TiN- and CrN-coated steels, Surface and Coatings Technology Volume 96, Issues 2–3, 25 November 1997, P. 236–244.Ürgen M., Çakir A.F., The effect of heating on corrosion behavior of TiN- and CrN-coated steels, Surface and Coatings Technology Volume 96, Issues 2–3, 25 November 1997, P. 236–244.

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