ул. Академическая, 12, г. Минск 220072
Academicheskaya St., 12, Minsk 220072
ул. Академическая, 12, г. Минск 220072
Academicheskaya St., 12, Minsk 220072
ул. Академическая, 12, г. Минск 220072
Academicheskaya St., 12, Minsk 220072
ул. Ленинградская, 14, г. Минск 220030
Leningradskaya St., 14, Minsk 220030
Patricio Lumumba s/n, Santiago de Cuba 90 500
Santiago de Cuba
Исследована структура, фазовый состав и триботехнические характеристики покрытий Ni–2,8B и Ni–8,8P при трении в биоразлагаемом жидком смазочном материале на основе рапсового масла. Показано, что в исходном состоянии осаждённые покрытия Ni–B и Ni–P имеют структуру внедрено-замещённого твёрдого раствора бора/фосфора в никелевой матричной фазе, содержащей большое количество дефектов кристаллической решётки. Установлено, что отжиг покрытий Ni–2,8B и Ni–8,8P при 280 °C и 420 °C, соответственно, приводит к распаду пересыщенного твёрдого раствора атомов бора и фосфора в матричной никелевой фазе с выделением упрочняющих интерметаллидных соединений Ni3B и Ni3P. Выделение упрочняющих фаз при отжиге покрытий Ni–2,8B и Ni–8,8P сопровождается возрастанием их микротвердости до 1020 HV 0,05 и 870 HV 0,05, соответственно. Показано, что отожжённые покрытия никель–бор и никель–фосфор характеризуются высокой износостойкостью и низким коэффициентом трения при фрикционном взаимодействии в среде биоразлагаемого жидкого смазочного материала. Наиболее высокие триботехнические характеристики достигаются в случае использования отожжённого покрытия Ni–2,8B. Установлено, что в процессе трения регистрируется возрастание микротвердости и физического уширения дифракционных линий матричного твёрдого раствора никелевых покрытий, что свидетельствует о генерировании дислокаций в их поверхностных слоях. Интенсивность линейного изнашивания никелевых покрытий соответствует 9 классу износостойкости материалов пар трения. Установлено, что модифицирующая плёнка Au–Co, нанесённая на поверхность никелевых покрытий, не оказывает существенного влияния на износостойкость покрытий при высоких удельных нагрузках триботехнических испытаний.
The structure, phase composition and tribotechnical properties of Ni–2.8B and Ni–8.8P coatings were studied during friction in a biodegradable lubricant based on rapeseed oil. It is shown that in the initial state, the deposited Ni–B and Ni–P coatings have the structure of an interstitial-substituted solid solution of boron/phosphorus in a nickel matrix phase containing a large number of crystal lattice defects. It was found that annealing of Ni–2.8B and Ni–8.8P coatings at 280 °C and 420 °C, respectively, leads to the decomposition of the supersaturated solid solution of boron and phosphorus atoms in the matrix nickel phase with the release of strengthening intermetallic compounds Ni3B and Ni3P. The release of strengthening phases during annealing of Ni–2.8B and Ni–8.8P coatings is accompanied by an increase in their microhardness to 1020 HV 0.05 and 870 HV 0.05, respectively. It is shown that annealed nickel-boron and nickel-phosphorus coatings are characterized by high wear resistance and a low coefficient of friction during frictional interaction in a biodegradable lubricant environment. The highest tribotechnical properties are achieved when using an annealed Ni–2.8B coating. It has been established that during the friction process, an increase in microhardness and physical broadening of the diffraction lines of the matrix solid solution of nickel coatings is recorded, which indicates the generation of dislocations in their surface layers. The intensity of linear wear of nickel coatings corresponds to class 9 of wear resistance of friction pair materials. It was established that the modifying Au–Co film applied to the surface of nickel coatings does not have a significant effect on the wear resistance of the coatings under high specific loads of tribotechnical tests.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.