В.А. ПОПОВ, И.А. ЕВСТЮХИНА¹, К.В. ЛАТЫНИН¹,

Ю.Е. НИКИТИН², В.К. ФРОЛОВ³

Московский государственный институт стали и сплавов

(технологический университет)

¹Московский инженерно-физический институт (государственный университет)

²Комбинат «Электрохимприбор», Лесной Свердловской обл.

³Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного

транспорта, Москва
ОЦЕНКА ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ХРОМОВОГО ПОКРЫТИЯ, СОДЕРЖАЩЕГО АЛМАЗНЫЕ НАНОЧАСТИЦЫ
Алмаз обладает уникальными свойствами, поэтому интерес к получению синтетических алмазов не только не ослабевает, но и возрастает с каждым годом. Расширяется сфера применения синтетического алмаза в технике, в том числе алмазных наночастиц. Наиболее дешевым и поэтому перспективным является детонационный способ получения наноалмазных порошков. Одно из распространенных применений наноалмазных порошков являются так называемые хром-алмазные покрытия [1]. В данной работе проведены исследования износостойкости хром-алмазных покрытий и хромовых покрытий, нанесенных в одинаковых уловиях.
В исследовании использовались образцы – стальные ролики с покрытием хрома и хрома, содержащего алмазные наночастицы (хромо-алмазное покрытие). Нанесение обоих покрытий проводилось гальваническим способом. Материал роликов – сталь. Диаметр роликов – 40мм, ширина – 10 мм, отверстие в роликах – 16 мм. Толщина хромового и хромо-алмазного покрытия равнялась 7-9 мкм.

Испытания на износ и антифрикционность проводились на машине трения СМЦ-2 по методике испытаний при трении скольжения. По этой методике вращающийся при 500 об/мин ролик скользит по неподвижной колодочке. Номинальная площадь трения колодочки равнялась 1,2 см² Усилие прижатия ролика к колодочке равнялось 1050 Н (105 кгс). Колодочки изготавливались из легированного хромом и молибденом чугуна. Твердость по Бринелю составляла НВ 302. Испытания проводились с применением жидкой смазки марки М14В₂, которая подавалось капельным способом в количестве одна капля в минуту. Перед основными испытаниями проводилась приработка пары трения путем ступенчатого нагружения через 200Н (20 кгс). Приработка заканчивалась при достижении площади трения колодочки, равной 90 % от номинальной площади трения. После окончания приработки ролик и колодочка снимались с машины трения, обезжиривались и взвешивались на аналитических весах.

Основные испытания проводились в течение 40 ч. В процессе испытания периодически записывался момент трения. По окончании испытаний образцы (ролик и колодочка) снимались с машины трения, обезжиривались и взвешивались на аналитических весах. Разность в весе образцов является весовым износом или привесом, если вес после испытаний больше, чем до испытаний (см. табл. 1).
Таблица 1

Результаты сравнительных испытаний при трении скольжения

№	Материалы пары трения	Весовой износ(-) Привес(+) гр*10-3	Коэффициент трения	Вид изна-шивания
1	Ролик с хром-алмазным покрытием	+1,55	0,058	Нет износа
	Колодочка чугунная (СЧ-ХМ)	-3,95		Усталостное
2	Ролик с хромовым покрытием	-0,95	0,052	Усталостное
	Колодочка чугунная (СЧ-ХМ)	-4,95		Усталостное

Момент трения (коэффициент трения) в течение всего времени испытания был исключительно стабильным и равнялся 0,053 – 0,052, как в случае испытания хром-алмазного покрытия, так и в случае хромового покрытия.

ВЫВОДЫ: При трении скольжения хромо-алмазное покрытие в паре с легированным чугуном практически не имеет износа. При этом чугунная колодочка изнашивается на 20 % меньше, чем при испытании с обычным хромовым покрытием. Коэффициент трения хромо-алмазного покрытия при трении скольжении в паре с чугуном очень стабилен и соответствует 0,053, как у обычного хромового покрытия.
Список литературы
1.  Detkov P.Y., Popo V.A.v, Kulichikhin V.G. and S.I.Chukhaeva. Development of Composite Materials Based on Improved Nanodiamonds. In book “Molecular Building Blocks for Nanotechnology”. USA. 2006. Р.29-43.