ПОВЫШЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ ПУТЕМ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ НА ОСНОВЕ НИТРИДА ХРОМА

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.

1. Котов С.Ю., Беляев Г.Я. Влияние вакуумно-плазменного упрочнения элементов качения на долговечность подшипника //Наука и техника – 2014. – № 2. – С. 57–61.

2. Veprek S., Reiprich S. A concept for the design of novel superhard coatings // Thin Solid Films. – 1995. – V. 268. – P. 64–71.

3. Tallian T.E. On competing failure modes in rolling contact, ASLE Trans. 10 (1967) Р. 418–439.

4. Kato K., Adachi K. Wear mechanisms, in: B. Bhushan (Ed.), Mod. Tribol. Handb. Princ. Tribol, CRC Press Inc. 2001. – Р. 273– 300.

5. 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.

6. 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.

7. 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.

8. 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.

9. 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.