STUDY OF ANTIFRICTION PROPERTIES OF CERAMIC RECOVERY COATINGS BASED ON IRON OXIDE
A. G. Ipatov, Е. В. Харанжевский, A. Malinin
Abstract
Современное ремонтное производство развивается в направлении получения тонких восстановительных покрытий преимущественно из композитов, основанных на применении керамических материалов. Однако использование керамических составов в массовом производстве затруднено в связи с отсутствием достоверных данных об их антифрикционных свойствах. Данная работа посвящена изучению триботехнических свойств восстановительных покрытий на основе оксидной матрицы FeO, дополнительно легированных оксидом бора B2O3. Покрытия получены высококонцентрированной короткоимпульсной лазерной обработкой порошковых композиций, предварительно нанесенных на металлические поверхности. Полученные покрытия подвержены износным испытаниям в условиях сухого трения скольжения с фиксацией коэффициента трения, в зависимости от прилагаемой нагрузки и состава порошковой композиции. Полученные результаты исследований подтверждают высокие антифрикционные свойства керамических покрытий на основе оксидных соединений. Оксидные структуры благоприятно влияют на антифрикционные свойства покрытий, в частности, введение оксида бора в диапазоне от 2 до 4 % в состав керамической композиции снижает коэффициент трения до уникальных 0,09–0,1 в условиях сухого трения. При этом наблюдается формирование устойчивых трибоструктур между контактирующими поверхностями. Modern repair production is developing in the direction of obtaining thin recovering coatings mainly from composite materials, based on the use of ceramic materials. However, the use of ceramic compositions in mass production is hindered by the lack of reliable data on their antifriction properties. This work is devoted to the study of the tribotechnical properties of recovering coatings based on the FeO oxide matrix additionally doped with boron oxide B2O3. The coatings are obtained by highly concentrated short-pulse laser processing of powder compositions previously deposited on metal surfaces. The resulting coatings are subjected to wear tests under conditions of dry sliding friction with fixation of the friction coefficient, depending on the applied load and the formulation of the powder composition. The obtained research results confirm the high antifriction properties of ceramic coatings based on oxide compounds. Oxide structures have a positive impact on the antifriction properties of coatings, in particular, the introduction of boron oxide in the range from 2 to 4 % into the formulation of the ceramic composition reduces the friction coefficient to unique 0.09–0.1 under dry friction conditions. In this case, the formation of stable tribological structures between the contacting surfaces is observed.