АНАЛІЗ РУЙНУВАННЯ ТА ЗНОСОСТІЙКОСТІ КОМПОЗИЦІЙНИХ ПОКРИТТІВ НА ОСНОВІ ЕНЕРГЕТИЧНОЇ МОДЕЛІ

Abstract

В роботі наведено результати дослідження процесів руйнування при терті на прикладі композиційних електролітичних покриттів. Методами аналізу теоретичних та експериментальних результатів дослідження в рамках енергетичної моделі утворення частинок зносу в приповерхневих зонах пари тертя зроблено оцінку процесу руйнування поверхні шарів. Встановлено наявність залежності розмірів частинок зносу від механічних властивостей матеріалу. Виконаний аналіз результатів зносостійкості покриттів.

The paper presents the research results of friction fracture processes with an example of composite electrolytic coatings. With the methods of analysis of theoretical and experimental results of the study using the energy model of the wear particles formation in near-surface zones of friction pairs is made by evaluating the process of the layers surface destruction. The presence of the dependence of the wear particles size on the material mechanical properties has been established. The results analysis of coatings durability is executed. It is established that the condition of the coating destruction in the process of friction is determined by its mechanical properties and is achieved faster for wear particles with larger sizes. The size of the wear particles is smaller in the case of a material with higher hardness (with a large value of Young's modulus of elasticity), but larger - in a material with greater strength (large values of specific energy of cohesion).The minimum resistance wear corresponds to the optimal content and the size of the filler, when the grain size of the filler corresponds to the size of the wear particles. If the size of the filler grains becomes larger than the average particle size of the wear characteristic of this saturation level, the particles of wear will be the filler grain (TiB2). The nature of wear becomes more abrasive and wear is growing. It is theoretically grounded and experimentally proved that for an equal specific cohesivity of SiC (12.68 eV) and TiB2 (13.51 eV), it is advisable to choose a filler with higher hardness SiC (392 GPa), TiB2 (530 GPa), respectively the ratio of Young's modulus of elasticity and specific energy of cohesion forSiC = 31.25, for TiB2 = 39.23.