fwjТрение и и износTitle in english0000-00000000-0000AGU10.32864/0202-4977-2024-45-2-110-117fwj-10Research ArticleСтатьиЭффективность применения антифрикционных твердосмазочных покрытий для пар трения «металл-полимер»Efficiency of Antifriction Hard-Lubricating Coatings for “Metal–Polymer” Friction PairsТитовН. В.TitovN. V.

ул. Генерала Родина, д. 69, г. Орёл 302019

General Rodin St., 69, Orel 302019

КузнецовИ. С.KuznetsovI. S.

улица 2-я Бауманская, 5, г. Москва 105005

2-nd Baumanskaya St., 5, Moscow 105005

ЛогачевВ. Н.LogachevV. N.

ул. Генерала Родина, д. 69, г. Орёл 302019

General Rodin St., 69, Orel 302019

ПрудниковМ. И.PrudnikovM. I.

ул. О. Кошевого, стр. 34B, г. Брянск 241029

Olega Koshevogo St., bldg. 34V, Bryansk 241029

m.prudnikov@modengy.ruКовалеваИ. Н.KavaliovaI. N.

ул. Кирова, д. 32а, г. Гомель 246050

Kirov St., 32a, Gomel 246050

ФГБОУ ВО «Орловский Государственный аграрный университет им. Н.В. Парахина»БеларусьFederal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Oryol State Agrarian University named after N.V. Parakhin»BelarusМосковский государственный технический университет имени Н.Э. БауманаБеларусьBauman Moscow State Technical UniversityBelarusООО «Моденжи»Беларусь«Modengy», LLCBelarusГНУ «Институт механики металлополимерных систем имени В.А. Белого Национальной академии наук Беларуси»БеларусьV.A. Belyi Metal-Polymer Research Institute of National Academy of Sciences of BelarusBelarus202426092026452110117Copyright © AGU, 20262026AGUAGUhttps://fwj.ejournal.by/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://fwj.ejournal.by/jour/article/view/10

Представлены результаты триботехнических испытаний антифрикционных твёрдосмазочных покрытий в паре трения «металл—полимер». Испытания проводились по стандарту ASTM G99 по схеме «сфера—диск» при скорости скольжения V = 0,8 м/с, нагрузке F = 23 H, частоте вращения n = 310 мин–1 и пути трения L = 2880 м. После испытаний измерялся линейный износ сферического контртела. Испытывались антифрикционные твёрдосмазочные покрытия на основе дисульфида молибдена и политетрафторэтилена, нанесённые на стальные образцы. В качестве контртела использовались сферы из полиоксиметилена диаметром 10 мм. Испытания проводились с использованием различных пластичных смазок на основе минерального и синтетического масел с комплексом антифрикционных присадок. Установлено, что применение антифрикционных твёрдосмазочных покрытий совместно с пластичными смазками позволяет снизить линейный износ контртел в 5,9—10,1 раза, а коэффициент трения в 1,5—2,3 раза в зависимости от марки используемого покрытия. Подбором оптимального сочетания антифрикционных твёрдосмазочных покрытий и пластичной смазки можно добиться снижения линейного износа контртел до 14,2 раза, а коэффициента трения — до 4,4 раза.

In this work tribotechnical tests of antifriction hard-lubricating coatings in a friction pair “metal—polymer” are presented. The tests were carried out according to ASTMG99 standard on a friction machine working on the scheme “sphere—disk” at sliding velocity V = 0.8 m/s, load F = 23 H and rotational speed n = 310 min–1. During the tests, the value of sliding friction force was continuously recorded and the value of friction coefficient was automatically calculated. The tests were carried out until the specified friction path was accumulated L = 2880 m. After the tests the linear wear of the spherical counter body was measured. Antifriction hard-lubricating coatings based on molybdenum disulfide and polytetrafluoroethylene applied on steel samples were tested. Polyoxymethylene spheres with a diameter of 10 mm were used as a counter body. The tests were carried out with the use of various greases based on mineral and synthetic oils with a complex of antifriction additives. It is established that the use of antifriction hard-lubricating coatings together with greases allows to reduce linear wear of counter bodies in 5,9—10,1 times, and friction coefficient in 1,5—2,3 times depending on the brand of the used coating. By selection of an optimum combination of antifriction hard-lubricating coatings and plastic grease it is possible to achieve reduction of linear wear of the counter bodies up to 14.2 times, and friction coefficient — up to 4.4 times.

линейный износизносостойкостькоэффициент трениятвердая смазкаантифрикционное покрытиедисульфид молибденаполитетрафторэтиленlinear wearwear resistancefriction coefficientsolid lubricantantifriction coatingmolybdenum disulfidepolytetrafluoroethyleneReferencesПанин С.В., Буслович Д.Г., Ц. Ло [и др.] Трибологические характеристики трехкомпонентных твердосмазочных композитов на основе полиэфиримида в условиях точечного и линейного трибоконтактов // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. — 2022 (19), № 3, 402—410. DOI 10.25712/ASTU.1811-1416.2022.03.013Panin S.V., Buslovich D.G., Lo Ts. [i dr.] Tribologicheskiye kharakteristiki trekhkomponentnykh tverdosmazochnykh kompozitov na osnove poliefirimida v usloviyakh tochechnogo i lineynogo tribokontaktov [Tribological characteristics of threecomponent solid lubricant composites based on polyetherimide under conditions of point and linear tribocontacts] // Fundamental'nyye problemy sovremennogo materialovedeniya. — 2022 (19), № 3, 402—410. DOI 10.25712/ASTU.1811-1416.2022.03.013 (in Russian)Прожега М.В., Рещиков Е.О., Константинов Е.О. [и др.] Трибологические свойства антифрикционных покрытий на основе дисульфида молибдена в экстремальных условиях // Трение и износ. — 2022 (43), № 6, 640—650. DOI 10.32864/0202-4977-2022-43-6-640-650Prozhega M.V., Reshchikov Ye.O., Konstantinov Ye.O. [i dr.] Tribologicheskiye svoystva antifriktsionnykh pokrytiy na osnove disul'fida molibdena v ekstremal'nykh usloviyakh [Tribological properties of antifriction coatings based on molybdenum disulfide under extreme conditions] // Treniye i iznos. — 2022 (43), № 6, 640—650. DOI 10.32864/0202-4977-2022-43-6-640-650 (in Russian)Прожега М.В., Константинов Е.О. Исследования антифрикционных покрытий MODENGY на основе дисульфида молибдена в экстремальных условиях эксплуатации // Трубопроводная арматура и оборудование. — 2022, № 5(122), 62—63Prozhega M.V., Konstantinov Ye.O. Issledovaniya antifriktsionnykh pokrytiy MODENGY na osnove disul'fida molibdena v ekstremal'nykh usloviyakh ekspluatatsii [Research of MODENGY antifriction coatings based on molybdenum disulfide under extreme operating conditions] // Truboprovodnaya armatura i oborudovaniye. — 2022, № 5(122), 62—63 (in Russian)Scharf T.W. and Prasad S.V. Solid Lubricants: A Review // J. Mater. Sci. — 2013 (48), 511—531. DOI: 10.1007/s10853-012-7038-2Scharf T.W. and Prasad S.V. Solid Lubricants: a Review // J. Mater. Sci. — 2013 (48), 511—531. DOI: 10.1007/s10853-012-7038-2Moumita Sarkar and Nilrudra Mandal. Solid Lubricant Materials for High Temperature Application: A Review // Materials Today: Proceedings. — 2022. DOI: 10.1016/j.matpr.2022.06.030Moumita Sarkar and Nilrudra Mandal. Solid Lubricant Materials for High Temperature Application: A Review // Materials Today: Proceedings. — 2022. DOI: 10.1016/j.matpr.2022.06.030Vazirisereshk M.R., Martini A., Strubbe D.A., and Baykara M.Z. Solid Lubrication with MoS2: A Review // Lubricants. — 2019, no. 7, 57. DOI: 10.3390/lubricants7070057Vazirisereshk M.R., Martini A., Strubbe D.A., and Baykara M.Z. Solid Lubrication with MoS2: A Review // Lubricants. — 2019, no. 7, 57. DOI: 10.3390/lubricants7070057Хопин П.Н. Комплексная оценка триботехнических показателей сопряжений с твердосмазочными покрытиями: дис. … д-ра техн. наук. — Москва. — 2018Hopin P.N. Comprehensive assessment of tribotechnical indicators of interfaces with solid-lubricating coatings: dissertation ... Dr. Tech. Sci. — Moscow. — 2018Yang J.F., Jiang Y., Hardell J. et al. Influence of Service Temperature on Tribological Characteristics of Self-Lubricant Coatings: A Review // Front. Mater. Sci. — 2013, no. 7, 28—39. DOI: 10.1007/s11706-013-0190-zYang J.F., Jiang Y., Hardell J. et al. Influence of Service Temperature on Tribological Characteristics of Self-Lubricant Coatings: A Review // Front. Mater. Sci. — 2013, no. 7, 28—39. DOI: 10.1007/s11706-013-0190-zПрудников М.И. Антифрикционные твердосмазочные покрытия modengy - от идеи до реализации на практике // Главный механик. — 2018, № 1-2, 56—60Prudnikov M.I. Anti-friction solid-lubricating coatings modengy - from idea to implementation in practice // Chief Mechanic. — 2018, no. 1-2, 56—60Jia Yu., Liu Zh., Wang X. [et al.] Synthesis of Microspheric Molybdenum Disulfide and Its Improvement on Tribological Properties of Bismaleimides // Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials. — 2020 (30), no. 10, 3933—3939. DOI 10.1007/s10904-020-01533-6Jia Yu., Liu Zh., Wang X. [et al.] Synthesis of Microspheric Molybdenum Disulfide and Its Improvement on Tribological Properties of Bismaleimides // Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials. — 2020 (30), no. 10, 3933—3939. DOI 10.1007/s10904-020-01533-6Liu C., Chen L., Zhou J. [et al.] Tribological Properties of Adaptive Phosphate Composite Coatings with Addition of Silver and Molybdenum Disulfide // Applied Surface Science. — 2014 (300), 111—116. – DOI 10.1016/j.apsusc.2014.02.015Liu C., Chen L., Zhou J. [et al.] Tribological Properties of Adaptive Phosphate Composite Coatings with Addition of Silver and Molybdenum Disulfide // Applied Surface Science. — 2014 (300), 111—116. DOI 10.1016/j.apsusc.2014.02.015Гаврилов К.В., Морозов А.В., Селезнев М.В. [и др.] Оценка антифрикционных свойств твердосмазочных покрытий для юбки поршня высокофорсированного дизеля // Трение и износ. — 2020 (41), № 5, 647—654. DOI 10.32864/0202-4977-2020-41-5-647-654Gavrilov K.V., Morozov A.V., Seleznev M.V. [i dr.] Otsenka antifriktsionnykh svoystv tverdosmazochnykh pokrytiy dlya yubki porshnya vysokoforsirovannogo dizelya [Evaluation of the antifriction properties of solid lubricant coatings for the piston skirt of a high-performance diesel engine] // Treniye i iznos. — 2020 (41), № 5, 647—654. DOI 10.32864/0202-4977-2020-41-5-647-654 (in Russian)

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