Preview

Izvestiya vuzov. Poroshkovaya metallurgiya i funktsionalʹnye pokrytiya

Расширенный поиск

Перспективы применения алмазоподобных покрытий для деталей узлов трения, работающих в коррозионно­абразивной среде

https://doi.org/10.17073/1997-308X-2015-2-66-72

Полный текст:

Аннотация

Обсуждаются проблемы применения алмазоподобных покрытий (АПП) на стальных деталях насосов для нефтедобывающей промышленности. Основной акцент сделан на обзор путей повышения адгезии покрытий, анализ причин разрушения алмазоподобных и других сверхтвердых покрытий в водо- и абразивосодержащей средах. Главная причина разрушения АПП на деталях в водосодержащей среде при абразивном изнашивании – это катастрофическое снижение адгезии при попадании воды на границу подложка–покрытие. Для получения относительно толстых защитных алмазоподобных покрытий необходим поиск путей повышения адгезии и снижения внутренних напряжений. Приведены данные о предельных нагрузках (Lс) при испытаниях АПП царапанием в зависимости от технологии их получения, толщины покрытий, наличия промежуточных слоев, способов подготовки поверхности подложек. Показаны примеры достижения высоких значений Lс за счет применения специальных методов химико-термической обработки стальных подложек

Об авторе

В. Г. Гилев
Научный центр порошкового материаловедения (НЦ ПМ) Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Россия

канд. техн. наук, ст. науч. сотрудник НЦ ПМ (614013, г. Пермь, ул. Проф. Поздеева, 6)



Список литературы

1. Xie Y., Llewellyn R.J., Stiles D. // Wear. 2001. Vol. 250. Р. 88—99.

2. Злобин С.Б., Батраев И.А., Ульяницкий В.Ю., Штерцер А.А. // Упрочняющие технологии и покрытия. 2012. № 5. С. 20—24.

3. Лахоткин Ю.В., Кузьмин В.П., Душик В.В., Рыбкина Т.В. // Упрочняющие технологии и покрытия. 2013. № 6. С. 9—15.

4. Наноструктурные покрытия / Под ред. А. Кавалейро, Д. де Хоссона М.: Техносфера, 2011.

5. Lusk D., Gore M., Boardman W. et al. // Diamond and Related Mater. 2008. Vol. 17. Р. 1613—1621.

6. Casserly T., Boinapally K., Oppus M. et al. / Investigation of DLC-Si Film Deposited Inside a 304SS Pipe Using a Novel Hollow Cathode Plasma Immersion Ion Processing Method // Proceedings of the Society of Vacuum Coaters: 50-th Annual Technical Conf. Proceedings ( April 28—May 3, 2007). Louisville, KY, 2007. Р. 59—62.

7. URL: https://www.researchgate.net/publication/237296854_A_Novel_Corrosion_and_Abrasion_Resistant_Internal_Coating_Method_with_Improved_Adhesion_Using_Hollow_Cathode_PECVD_Technology. (Дата обращения 15.05.015).

8. Wei R. Plasma Surface Engineering Research at SwRI and its Practical Applications for Extreme Environments // http://www.meeting.edu.cn/meeting/webmedia/jingpin/icse2011/pic/abstract.pdf. (Дата обращения 18.05.15).

9. Wei R., Rincon C., Coulter K.E., Miller M. // URL: http://www.swri.org/3pubs/ttoday/Winter11/PDFs/ImprovingSurfaceProperties.pdf. (Дата обращения 08.05.15).

10. Fundis M., Knoch H. Diamond-like carbon coatings — tribological possibilities and limitations in applications on sintered silicon carbide bearing and seal face // Proc. 14-th Inter. Pump Users Symp. (September 24—27, 2012). Houston, Texas, 1997. С. 93—98.

11. Xiang Yu, Yang Liu, Lei Ma et al. // Vacuum. 2013. Vol. 94. Р. 53—56.

12. Robertson J. // Mater. Sci. Eng. 2002. Vol. 37. Р. 129—281.

13. Де Хоссон Д.Т.М., Карвальо Н.Д.М., Пей Ю., Гальван Д. // Наноструктурные покрытия / Под ред. А. Кавалейро, Д. де Хоссона. М.: Техносфера, 2011. С. 182—263.

14. Kouya Oohira. Characteristics and Applications of DLC // URL: http://www.ntn.co.jp/english/products/review/pdf/NTN_TR77_en_p090_095.pdf. (Дата обращения 08.05.15).

15. Chi-Lung Chang, Da-Yung Wang // Diamond and Related Mater. 2001. Vol. 10. Р. 1528—1534.

16. Podgursky V., Torp B., Traksmaa R. et al. // Mater. Sci. (Medziagotyra). 2005. Vol. 11, № 4. Р. 352—355.

17. Forsich C., Heim D., Dipolt C., Müller T. et al. // Surface Coat. Technol. 2012. Vol. 241, № 1. P. 86—92.

18. Birney R., Placido F. Modified Diamond-Like Carbon Multilayer Coatings on Metallic Substrates Produced by Pulsed-DC Hollow Cathode PECVD // Proceedings of the Society of Vacuum Coaters: 55-th Annual Technical Conference Proceedings (April 28—May 3, 2012 ). Santa Clara, CA, P. 586—592.

19. Joost Vlassak. Thin Film Mechanics // URL: http://www.mrsec.harvard.edu/education/ap298r2004/Vlassak%20AP298presentation.pdf. (Дата обращения 15.05.15).

20. Ferrari A.C., Rodil S.E., Robertson J., Milne W.I. // Diamond and Related Mater. 2002. Vol. 11. Р. 994—999.

21. Ferrari A.C., Kleinsorge B., Morrison N.A. et al. // J. Appl. Phys. 1999. Vol. 85, № 10. Р. 7191—7197.

22. Овидько И.А. Наноструктурные покрытия / Под ред. А. Кавалейро, Д. де Хоссона. М.: Техносфера, 2011. С. 108—140.

23. Polok-Rubiniec M., Dobrzański L.A., Adamiak M. // J. Achievements in Mater. and Manufact. Eng. 2007. Vol. 20, № 1-2. Р. 279—282.

24. Benkahoul M., Robin P., Martinu L., Klemberg-Sapieha J.E. // Surface Coat. Technol. 2009. Vol. 203. Р. 934—940.

25. Bemporad E., Sebastiani M., Casadei F., Carassiti F. // Surface Coat. Technol. 2007. Vol. 201. Р. 7652—7662.

26. Forsich C., Heim D., Mueller T. // Surface Coat. Technol. 2008. Vol. 203. Р. 521—525.

27. Silva W.M., Trava-Airoldi V.J., Chung Y.W. // Surface Coat. Technol. 2011. Vol. 205. Р. 3703—3707.

28. Tsugawa K., Kawaki S., Ishihara M., Hasegaway M. // Jap. J. Appl. Phys. 2012. Vol. 51. Р. 090122 1—6.

29. Pang X., Volinsky A.A., Gao K. Water Effects on Adhesion and Wear Resistance of Chromium Oxide Coatings // URL: http://eng.usf.edu/~volinsky/PangNACE08.pdf. (Дата обращения 15.05.15).

30. Volinsky A.A., Waters P. Novel adhesion test for environmentally assisted fracture in thin films // URL: http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a456175.pdf. (Дата обращения 15.05.15).

31. Drees D., Celis J.-P. Tribocorrosion – Combined effects of wear and corrosion in aqueous environments // URL: http://www.irg-woem.org/pdfs/15.pdf. (Дата обращения 15.05.15).

32. Jin Woo Yi, Se Jun Park, Myoung-Woon Moon et al. // Appl. Surface Sci. 2009. Vol. 255. Р. 7005—7011.

33. Ronkainen H., Varjus S., Holmberg K. // Wear. 2001. Vol. 249. Р. 267—271.

34. Haque T., Ertas D., Ozekcin A. et al. // Wear. 2013. Vol. 302, № 1—2. Р. 882—889.

35. Luca Nobili, Luca Magagnin // Trans. Nonferrous Metal. Soc. China. 2009. Vol. 19. Р. 810—813.

36. Wu X., Ohana T., Nakamura T., Tanaka A. // Wear. 2010. Vol. 268, № 1—2. Р. 290—334.

37. Pang X., Yang H., Gao K. et al. // Thin Solid Films. 2011. Vol. 519. Р. 5353—5357.

38. Pang X., Yang H., Shi S. et al. // J. Mater. Res. 2010. Vol. 25, № 11. P. 2159—2165.

39. Zhang S., Lam Bui X., Fu Y. et al. // Diamond and Related Mater. 2004. Vol. 13. Р. 867—871.

40. Zhi-qiang Fu, Cheng-biao Wang, Wei Zhang et al. // Mater. Design. 2013. Vol. 51. Р. 775—779.

41. Wen Yue, Song Wang, Zhiqiang Fu et al. // Surface Coatings Technol. 2013. Vol. 218. Р. 47—56.


Для цитирования:


Гилев В.Г. Перспективы применения алмазоподобных покрытий для деталей узлов трения, работающих в коррозионно­абразивной среде. Izvestiya vuzov. Poroshkovaya metallurgiya i funktsionalʹnye pokrytiya. 2015;(2):66-72. https://doi.org/10.17073/1997-308X-2015-2-66-72

For citation:


Gilev V.G. Prospects of Applying Diamond-Like Coatings for Parts of Friction Units Operating in the Corrosion-Abrasive Medium. Izvestiya Vuzov. Poroshkovaya Metallurgiya i Funktsional’nye Pokrytiya (Universitiesʹ Proceedings. Powder Metallurgy аnd Functional Coatings). 2015;(2):66-72. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1997-308X-2015-2-66-72

Просмотров: 720


ISSN 1997-308X (Print)
ISSN 2412-8767 (Online)