Technological process of synthesis of antifriction coatings using the FABO method and analysis of coating properties | Разработка технологии получения антифрикционного покрытия методом ФАБО и анализ свойств покрытия

English. An original technological process for obtaining an anti-friction coating using the technology of finishing antifriction non-abrasive treatment (FANT) is developed. A brass rod LS-59-1 is used as an additive material to form an antifriction coating. To implement the technology for synthesizing an antifriction coating using the FANT method, based on preliminary empirical data, kinematic modes and the force of pre-compressing a filler material to the surface of the product were obtained. To increase the efficiency of forming an antifriction coating, a technological medium based on glycerol and 10% hydrochloric acid was proposed. The synthesis technology of antifriction coating is implemented on the basis of selective transfer with a wearlessness effect. The coatings were obtained in laboratory conditions. For this purpose, a laboratory installation has been developed that provides fixing the filler material to the surface of a steel product with a mechanism for changing the force of pressing the brass rod to the surface of the sample. The resulting laboratory samples were subjected to tribological studies in comparison with standard antifriction alloys. To determine the phase composition, X-ray diffraction studies were performed, they showed the presence of iron and copper components in the synthesizable coating. The oxide content on the coating surface is insignificant, and the internal structure is dense with no visible porosity. The coating consists of 95% copper; the synthesis process occurs without oxidation, which gives the coating high adhesive and cohesive strength. The thickness of the coating is uniform and ranges from 3 to 5 microns. The comparative tribological studies have shown high resistance to wear and seizure of contacting surfaces under oil starvation conditions. The friction coefficient is stable, low and ranges from 0.08 to 0.15.

Russian. Предложен оригинальный технологический процесс получения антифрикционного покрытия с использованием технологии финишной антифрикционной безабразивной обработки (ФАБО). В качестве присадочного материала для формирования антифрикционного покрытия используется пруток из латуни ЛС-59-1. Для реализации технологии синтеза антифрикционного покрытия методом ФАБО на основе предварительных эмпирических данных получены кинематические режимы и усилие поджатия присадочного материала к поверхности изделия. Для повышения эффективности формирования антифрикционного покрытия предложена технологическая среда на основе глицерина и 10% соляной кислоты. Технология синтеза антифрикционного покрытия реализована на основе избирательного переноса с эффектом безызносности. Покрытия получены в лабораторных условиях. С этой целью разработана лабораторная установка, обеспечивающая фиксацию присадочного материала к поверхности стального изделия с механизмом изменения усилия прижатия латунного прутка к поверхности образца. Полученные лабораторные образцы подвергли трибологическим исследования в сравнении со стандартными антифрикционными сплавами. Для определения фазового состава выполнили рентгеноструктурные исследования лабораторных образцов, которые показали наличие в синтезируемом покрытии компонентов железа и меди. Содержание окислов на поверхности покрытия незначительно, внутренняя структура плотная, с отсутствием видимой пористости. Покрытие на 95% состоит из меди, процесс синтезирования происходит без окисления, что придает покрытию высокую адгезионную и когезионную прочность. Толщина покрытия равномерная и колеблется в пределах 3-5 мкм. Сравнительные трибологические исследования показали высокую стойкость к изнашиванию и схватыванию контактирующих поверхностей в условиях масляного голодания. Коэффициент трения стабильный, низкий, составляет от 0,08 до 0,15.