Технология повышения износостойкости поверхностей деталей пар трения с использованием твердых смазок Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

УДК 621.787.539

ТЕХНОЛОГИЯ ПОВЫШЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ ПАР ТРРНИЯ Г 1/ПОЛЬ".О^АН/1РМ ТРРРДН X ГМАЧОК

А П. Моргунов1, В. Б. Масягнн1. Вал. В. Деркач1. II. А. МатвееЕ* 1 Омский государственный технический университет, г. Омск, Россия ' ФГЫ1 «Каучно-прсиззодстеш.ое предприятие <~Про:ресо>, г. Омск, Россия

Линотипия - По результатам экспериментальных исследований в области повышения износостойкости с применением твердых слоистых смазок разработана технология повышения износостойкости поверхностей деталей пар трения с использованием твердых смазок с последующим поверхностно-пластическим деформированием, позволяющим обеспечить достаточную прочность спетениятвердои смазки с поверхностью детали и повысить продолжительность эксплуатации.

Ключссые слсса: слоистые смазка, дисульфид молибдена, износостойкость, коэффициент трсипя, ир\К1\р1< пуверлносш пленки.

i. Введение

Плёнки мог/т формироваться прн подаче частас в нагруженный контакт втиранием частиц в поверхность или прессованием тъердых смазочных материалов. Адгезионно связанные пленки изготовляю распылением на подложку твердых смазочных материалов с добавлением органических иле металлических связующих.

Ссйведж. обнаружил. ни пленка храфнга, наносима! на медь 1рафнювой щегкой. имесх основные (оазевые) Ернсталлическне плоскости, почти параллельные поверхности 1.оказано, что эта ориентация составляет 5 ..КГ относительно поверхности подложки в направлении скопьженш. В основном такие же результаты получены для Мо5и Боле? летальное игследстачие с помощью рентгеновской дифракции плекок сформированных

на меди показало, что они содержат монокрнсталлнческкй слой толщиной 2...5 мкм с основными плоскостями, параллельными поверхностям скольжения.

2 МКМ

Рис 1. Структура поверхнолнон пленки MoSi

Интересно, что этот ориентированный слей располагается на неориентированном (рис 1). Авторы полагают, чте высэкоэнергетичеекне связи ребер кристаллов обеспечивают сцепление ориентированного слоя с поверхностью н увеличивают когезнонную прочность ориентированной пленка. Сказочная пленка толщиной 2.4 мкм состоит примерно из _30С отдельных слоев S-Mo-S. При износе пленки ориентированный слой сближается с металлической подложкой. Этот относительно толстые (2 мкм) слой свидетельствует с том. что процесс скольжения сопровождается развитой пластической деформацией:

Плетей полученные натиранием вперчые научались Длонстошш и Муром [1] Цилиндр, покрытый насыщенной MoSi ткапыо. терся о медные поверхности с разной шероховатостью при ргзиооЗразпых атмосферных условиях. Писле исрвь_\ 100 ирехедив иросхрансшо вблизи HcpjBHOticfi jадотнялось смазкой, но делало поверхность оолее г.адкон. При последующих проходах перенос (Mohn) осуществлялся уже на M0S& и толщина пленки продолжала увелпчивзтьгя даже после 7030 проходов Однако другие исследователи показала, чтэ су-шествует предельная толщина пленки, которая зависит от нагрузки. Конечно, чем более шероховатой язляется поверхность, тем больше материала требуется для ее покрытия. Совершенно разные пленки формировались в сухой и влажной атмосфере. В нормальной атмосфере реализовалось более плотная унакоЕка частнц что осу-

словлено влиянием адсорбированной влаги. обеспечивающей лучшее сцепление основных плоскостей МоБо/МоЗз- Ланкастер показал, что на гладких поверхностях фрагмента смазочного материала размером 10 мкм переносились на пленку толщиной 0 05 мкм. Если пленка, формируема* натиранием ловерхностн. одновременно подвергается фрикционном)- воздействию, то. в конечном ечетс она разрешается в результате изнашивания. Хотя твердосмазочный стержень изнашиваете* с достаточно большой скоростью, но на пленку переносится очень мало изношенного материала. Часто сталкиваются с трудностями восстановтения пленки с помощью свободных частиц; степень восстановления зависит, по-видимому, от характера распределения давления. Такая невозможность сохранить пленку указывает на то. что имеет место поверхностное проскальзывание, гак.как срез милел рсашзовлыя лишь при сильной ¿дд езии в межфазний об.и-х хи МиЗч/МиЗг-

Такнм образом, на первом этапе функционирования твердой смазки на обеих поверхностях формируется тонкая ориенлирсванная пленка. Затем имеет место скольжение или между щенками, или между подложеой и пленкей. Последующее скольжение приводит к постепенном) изнашиванию пленки до полноте истощения твердого смазочного материала, или к разрушению пленки, что зависит от атмосферных условий и параметров скольжения. Оуслро подробно изучил изнашивание и разрушение пленок Мо$: и фторированного графитз. Износ проявляется е виде постепенного уменьшения толщины пленки вызванного радиальным и тангенциальным ее иытеонением ш зоны контакта Последнее обусловлено нормальными и фрт-тлтионнымч нагрузками

Втсрон вид изнашивания - это растрескивание и выкрашивание пленки (аналогично усталости^. Интересно отметить, чте такой же характер поведения обнаруживается у мягких материалов при умеренном износе (А§Те). Другими словами, износ пленки, по существу, такси же. как и для ооъемнкх материалов. Более того, показано, пои ин1енсшшос1ъ изнашивания ¿шало! ична. При лилусливихл более изохронныемакгриалы (металлы. органические вещества, стекла) разрушаются путем течения, в то время как Мо92 и слоисты? материалы имеют тенденцию к усталостному разрушению ориентированного внешнего слоя.

Процесс ишапнванш связанных и несвязанных пленок протекает в две стадии. Процесс, описанный выше, имеет место до тех пор, лока не обнажатся неровности подложки. В дальнейшем долговечность пленки заьнсит от способности твердого смазочного материала в окрестности неровности покрывать ее вершин}'.

Разрушение сплошной пленки происходит по раэпым причинам. Ведущими являются даа основных процее га Но-перйы\ теплота -енерируемая я пропет се сколк>гения размягчает плечку и способтует ее окислению (оба эти фактора могут благоприятствовать разрушению). Во-зторых взаимодействие с окружающей средой может изменять состав пленки. Это. в частности, справедтиво для Мо$2, окисление которого в парах воды, на воздухе или вереде кислорода приводит к корооленню пленки.

П. Постановка задачи

В первых работах по неорганическим твердым смазкам упоминались слоистые решеточные структуры, служившие основным критерием при подборе смазочных компонентов. Однако вскоре было обнаружено, что важна не структура сама по себе, а природа связей. Материалы с гексагональной «слоистой» структурой оказывались эффективными, если сбязи между слоями были слабы, а в пределах слоя - достаточно сильными. Материалы типа шгтрида бора, имеющие прочные мелсслойпые связи, не эффективны б качестве твердых смазочных материалов. Так. Хо.тннскн и Ганшнмер и другие авторы евтзызают смазочнсе действие МоЭ: с сильной поляризацией атома серы дающей возможность сформировать слоистую структуру. Графит ие имеет слабой, границы. если его слон не локрыты смазывающей влагой. Ранние исследования ПТФЭ связывали его низкое трение с минимальной силой молекулярного взаимодействия, обусловленной экранированием оолыпим ионом фтора заряда на атомах углерода. Таким сбрззом. механизм смазо^шого действия ПТФЭ. по существу, такой же, хаки у \fo5v за тем исключением что ПТФЭ состоит из слабо гитчанны- между собой цепей а не оллеи Оказывается. формирование на начальном этапе перенесенного слоя ПТФЭ на контртело ве:ьма. суще:твенно для эффективности смазки. Затем фактически происходит скольжение ПТФЭ по ПТФЭ. При скольжении ПТФЭ (объемного) по ПТФЭ наблюдается два режима трения: высокое трение с характерным интенсивным переносом и низ-кос 1рснис с ирисн 1 ириванными пленками едьша в межфазной области. Далее буде1 показало, но М0З2 и другие твердые смазочные материалы (например. Ад.Ре) ведут себя аналогично.

Подход, основанный на представлении слабой межслойной связи, был глубоко развит Джемисоном. пришедшим к выводу, что эффективность твердой смазки обусловлена этой слабой связью. Однако М0З2 имеет уникальную структуру среди слоистых смазочных материалов, что делает его особенно эффективным. По существу. смазсчная способность заьнсит от расстояния между основными кристаллическими плоскостями, являющегося функцией электронной структуры металла. В Мо32 атомы молибдена ра:полагзготся выше и люке «дырог» и б.чнжачптем слое но не чад или пол друттми атомами молибдена Такую гпетгифиче-ку--о с-руктуру связывают со спином спаренных электронов, что в конечном итоге обусловливает отсутствие остаточных меж-слойных связей. Далее показано, что такой тип строения можно получить лутем внедрения атомов меди и :ере-

оря в слоистые структуры г относительно сильными межслойяыми связями типа "ЧЬЯ; и ТМЪЯез В таких* случаях коэффициент трения уменьшается с С.30 до 0.10. Внедрение в графит хлоридов и металлов также повышает его ншосостойкость и нагрузочную способность.

Исследования в несколько другом направлении показали, что пленки Мо^-. полученные распылением, не обладали смазочной сиоссбнсоью, если исиользукпо. в аморфном сосюяннн (14."С). Кроме или, обнаруже-но. что смазочные пленкн эффективны при толщине 200 им. что составляет примерно 300 слоев Мо$2. Однако если распыление осуществлялось при более высокой температуре (150°С). то износостойкость снижалась даже при неизменном коэффициенте трения. Этот результат связывают с наличием пористой нерегулярной пленки с низким содержанием серы

Фляйшауэр провел детальное исследование пленок, полученных распылением, и обнаружил, что они могут иметь две разновидности: кристаллиты с базовыми плоскостями, параллельными поверхности или перпендикулярные е ней. Работоспособность таких пленок различна, и это различие обусловлено разными химическими потенциалами кристаллических плоскостей и их краев. Для базовых плоскостей характерны слабые связи и низкая химическая активность, в го время как края плоскостей формируют прочные связи и активно окисляются. 1 аким ооразом. смазочная способность существенно связана с ориентацией кристаллов.

П. Теория

Боуден и Тейбор впервые развили теорию смазочного действия тонких пленок, основываясь на опытах с пленками индия, свинца и меди на подлежках из стали, никеля, меди и свинца [2]. Использовались пленкн разной толщины, а контртелом служили стальные ннденторы разного радиуса. Они обнаружили, что сила грения во всех случаях, завлсш ог ширины дорожки хреннх (конхамний площадки). Эти, конечно, служи. шшвержде-гшем того, что

(1)

где сила трения; А - плошаль контакта: 5/- прочность на сдвиг материала пленкн. Варьируя такие параметры. как толщина пленкн. геометрия образца, нагрузка и твердость подложки, они добивались изменения пто-шадн контакта и соответственно силы трения. Их концепция смазочного действия тонких пленок сводилась к тому, что

. £ Я,

Г7Т (2)

где/- козфуицаеш 1ргнил. Р - давление. Н: - твердость подложки. Другими словами, площадь контакта зависит от тзерлоети подложки, е то время как прочность пленкн на сдвиг определяет удельную силуг трения 9. Трение метахлнческой пленки было намного ниже, чем обьемногс образца, так как для последнего

/= -ф. (3)

где А/- твердость материала пленки.

Такой подход объясняет низкое трение, но применим в очень ограниченных условиях, которые редко имеют

место на практике. Например [2], при трении сферСг^Э и 3 мм} по свинцовым пленкам (толщиной 1___12 мкм) на

стальной подложке площадь контакта, в первую очередь, определяется упругой деформацией стали. Таким об paaov

(4)

Р I и Е) I

где а- площадь: I - нагрузка: Я - радиус шара: Е - модуль упругости. Пластическая деформация пленки начинает злиггь на площадь контакта, когда радиус контакта меньше, чем пятикратная толщина пленкн. Таким образом. площадь контакта может зависеть и ог упругих, и от пластических деформаций.

Опыты Ериджмена и других исследователей показали, что прочность на сдвиг возрастает с увеличением давления. Поэтому уравнение (4) следует модифицировать, заменив 5- на Бр.

аР,

(5)

где 5'г, - прочность на сдвиг материала пленки при заданном давлении Р. а - константа. Уравнение (4) будет иметь вид

г нт" ^

При пластической деформации пленки

/—-——--

Н/ 1 Я/

(7)

Здесь Р разно твердости пленки.

Однако обычно имеют дело с поверхностями, плоскими изначально или сформированными в процессе изнашивания криволинейного индентора. при этом площадь реального контакта может определяться пленкой [см. уравнение (7)] или геометрической площадью контакта. Тогда коэффициент трения становится функцией нагрузки (или давления) (рис. 2). и. как показали многочисленные исследования, фрикционное поведение лучше вссго описывается уравнением

/= (8)

/ \ i // --

\ I

р=н у _ р=н$_____1_

I _

i Ч

_I_!_

Р * Р

Рис. 2. Зависимость коэффициента трения, твердых смазочных материалов от давления р: I - зона проскальзывания; II - зона среза

Из уравнения (8) следует, что коэффициент трения уменьшается с ростом давления, а 5 и а остаются постоянными. Если материал используется в внле пленки, то в расчетах принимаются ее прочность на сдвиг и параметр а. 3 качестве 5 может быть принята прочность на сдвиг пленки 5 или межфазной области Э. если в последнем случае имеет место проскальзывание. Давление Р также принимает разные значения: при низких нагрузках Р может равняться твердости пленки [см. уравнение (7)] В этом случае поверхность контакта (Аг.) дискретна и ограшгчивается вершинами неровностей. Таким образом, трепне должно быть таким лее. как п прп скольжении, друг по другу объемных образцов смазочного материала. При очень тонких пленках упругое или пластическое деформирование подложки может оказывать влияние за площадь контакта до предельного значения Р = Н&. В этом случае трение должно быть намного ниже, как показано на рис. 3.

С ростом нагрузки площадь контакта увеличивается, а треине остается постоянным до некоторого критического давления Р = Р*. Еыше этого давления Аг = Ад (номинальная площадь контакта) и Р = Ь Ад. Затем трение снижается, пека (при достаточно высоком да&тении) не достигнет величины f= а. Таким образом, для плоских поверхностей можно непользевать три уравнения:

г

f=_J_+a ПрнР<Р*иД. fvL,

"г.

(9а)

где Я: - твердость смазочного материала.

(для тонких пленок) и

£

/ OTj При Р < Р*иЛ * I, (96)

HL

S,

f=—+aL пРЕР>Р*иЛ = Ла, (9в)

(Аа - Еонстанта. определяемая геометрией системы).

IV. Результаты экспериментов Итак, можно предположить, что существуют два режима трения твердых смазочных материалов: режим проскальзывания при низком давлении и сдвиговый режим при еысоком. В последнем случае реализуется механизм вязкого или пластического течения. Коэффициент трения прямо пропорционален площади контагга. Эта площадь определяется номинальной площадью для плоских образцов или упругой деформацией для криволинейного контакта. Б режиме проскатьзывания площадь контакта определяется или твердостью смазочной пленки, или (для очень тонких пленок) твердостью подложки. Механизмы проскатьзывания описываются моделями 3.4 ити 5 (см. табл. 1). Причем в качестве прочности на сдвиг необходимо использовать адгезионную прочность $!. Если приведенные выше соображения применимы е реальным материалам, то для серебра. Мо$2, свинца и модельного вязкого материала (200 Па*с) можно получить кривые, показанные на рис. 3. Соответствующие данные по твердости, и прочности на сдвиг взяты из нескольких источников. Значения параметра а получены из работы Брнджмена.

Эти кривые основываются на простых соображениях и не претендуют на строгость. Однако они иллюстрируют тенденцию в поведении твердых пленочных смазочных материалов. Заметим, что при малой нагрузке трение должно быть очень высоким, если имеет место чистый сдвиг или течение.

0.1 1 10 ЮС 1000 о.МПа

Рис. 3. Зависимость коэффициента трения f от давления р: 1 - Ag; 2 - MoS2; 3 - Pt>; 4 - модельный материал вязкостью 2000П (200 П*с)

Очевидно, в этом случае будет происходить схватывание или переход к другому типу скольжения. Обычно имеет место переход к проскальзыванию или существенное уменьшение площади контакта, обусловленное снижением нормального давления вследствие деформации материала.

Многочисленные литературные данные для пленок Мо$: (эксперименты в условиях сухой атмосферы) достаточно точно аппроксимируются уравнениями ^9а) и (0и) Коэффициент трения составляет 0 04 вплоть до давления - 560 МПа. Затем он начинает уменьшаться. Интересно отметить, что для ориентнроьанных пленок МоБ: твердость составляет 600 МПа. так что для МоЭ: Р* = Н^ (твердость пленки). Как Берри и Винкелманом. так н Ридом и Ши обнаружено, что при малом давлении трение не зависит от твердости псдложкн. Таким образом. уравнение (56) неприменимо. Все эксперименты при малом давлении проведены для разных номинальных площадей. 1ак чш аренлс не закисш и ох номинальной площади кошакха. Эю служи! 1юд1всрждсннсм хою, что твердость пленки определяет фактическую площадь контакта. Последнее обстоятельство предопределяет последующее тр ибо логическое поведение.

Пленка Мо$2 не является идеа.льно гладкой. При малой нагрузке неровности пленки воспринимают эту нагрузку и. деформируясь, формируют фактическую площадь контакта. Усилие среза единичных пятен и составляет измеряемую силу трения. Другими словами, адгезионная теория трения применима к пленкам \I0S2. С ростом нагрузки пропорционально увеличивается фактическая площадь контакта. Таким образом, коэффициент трения остается постоянным. 3 конечном счете, когда давление становится равным твердости пленок МоБг, з контакт вступает вся площадь касания. Затем трение начинает уменьшаться, так как теперь и Л и постоян-

1 Ь (Ю)

где — «—и А. = Аа при Р* = Н.

Ь Н

Если давление превышает Р*. то трение уменьшается до величины, равной а. вследствие А^Ь"1 —>0. Когда же прочность на сдвиг не увеличивается с ростом давления, то с должна равняться нулю и коэффициент тренш будет стремиться к нулю. Таким образом, низкий коэффициент трения Мо$? обусловлен высокой твердостью ориентированной пленки.

Для очень мягких подложек трение может возрастать, как показано на Рис. 4 (по данным Веррн и Бинкелма-на). Если твердость подложки меньше, чем твердость \lcSi, то грение возрастает, возможно, из-за деформации подложки. Чем толще пленка, гем эффект будет менее значительным.

Рис. 4. Влияние твердости подложки на коэффициент трения \I0S2 ("+" - шарообразные частицы МоЗп) 1 - сьинец; 2 - баббит; 3 - серебро: 4 - медь: 5 - серебряная пластинка: 6 - латунь: 7 - алюминий: 8 - бронза: 9 - сталь 1020: 10 - молибден: 11 - титан: 12 - тг\1: 13 - вольфрам; 14 - жесткая сталь

f 0.22 0.18 0.% 0.10 0.06

on?

Рнс. 5. Влияние динамических характеристик на структуру MoSj: 1 - пленка: 2 — пленка: 3 - пленка: - - шарнкн: 5 — пленка: 6 - пленка: 7 - пленка;

S - шзрнкн: 0 - пленки: 10 - пленка; 11 - пленка: 11 — пленка: 13 - шарнкн

Из данных, представленных на рнс. 5, следует, что коэффициент сферических частиц MoSi, скользящих по металлу, составляет С.08. Такое поведение понятно в свете данных рис. 5. Объемная твердость частно M0S2 составляет, как показывают измерения. ISO МПа. Если принят» эту величину- з качестве ттердости подложки, то значение коэффициента трения 0.08 можно считать вполне приемлемым.

Для очень твердых подложек (солее Ъ111а) не наолю далось существенного уменьшения трения, хотя латунь и бронза дают более низЕое. а титан более высокое прение, чем предсказывает зависимость, представленная на ри:. 5. При давлениях превышающих 560 МПа. сплошная пленка M0S2 срезается. Коэффициент трения прямо пропорционален птощадн контакта при данной нагрузке. Контакт онрсдслястся номинальной площадью образца или упругой деформацией сосредоточенного контакта. Для более мягких подложек может также происходить их пластическая деформация которая несколько уке.чичичаег коэффициент тречия Однако, когда f приближается к а= 0.02. влияние давления становится незначительным.

Малое значение коэффициента трения (0.02) при еысоком давлении (2.8 ПТа) зафиксировано Петерсоном и Джонсоном для очень тонких пленоЕ. сформированных на вершинах неровностей подложки В этом случае давление разно твердости подложен и фактическая площадь контзктз мала. Для сплошных пленой получаются другие значения. Таким образем. в режиме среза адгезионных связей трение в первую очередь определяется давлением; для заданного давления оно остается постоянным.

Данные ¿vm иленок олоза представлены на рнс. 6. Сущес1вус1 удевлехвирше.ьное cjoibcijibhc мелду уравнениями (9а) и (9в) н экспериментальными результатами. При малых напряжениях получается коэффициент трения. рав:гып 0.10. >га величина близка к полуденной Рабшювпчем прп трешш об^мпого образца олова по стали (0.29...0.51).

Данные для свинпа представлены на рнс. 7. Хотя в целом заметна описанная выше тенденция, но существуют некоторые различия, особенно при малых давлениях. Коэффициент трения лежит в диапазоне 0.40...0.70. а не равен, как предсказывалось. 0.20. Однако это все же ниже, чем значение 1.30. полученное в опытах Цуя при скольжении свинца по стали. Этот факт становится понятным, если исходить из адгезионной теории трения. Прочное сцепление свинпа со статью приводит к увеличению площади контакта за счет тангенциального усилия. Такое же поведение наолюдат Кгто, работавший с толстыми пленками. Цуй также заметил, что более толстые пленки дают оолее высокий коэффициент грения. олизеий к трению ооъемного ооразца свинца.

Так. как ¿ля олива и MoS? не характерен рос . адгезионных евязей. то их фрикционное поведение можно прогнозировать Это. возможно обусловлено низкой адгезией (ЗаТе и MoSy' MoS;) нтн тем. что деформация этих материалов не ведет к росту треши:. Некоторые исследователи зафиксировали высокое трение (0.30) прп скольжении M0S2 по пленкам MoS; вс влажной атмосфере. При этом наблюдался перенос крупных фрагментов, что СЕЯзывают с увеличением адгезии MoS^MoSa. Известны и другие примеры тэеого влияния адгезии. Серебро ведет себя подобие олову или MoSj. когда используется в виде пленки для смазывания стали или никеля, но

• -1 □ -Я

в -i> — -9

X -3 - Ю

X + - Г,

0 -5 - 12

д -б I - 13

f.-'.'.'.'.'.i ~ 7

I \

х к

^ЩЩЩш^л д I

_|_I_I_I_I_

0.1 ; 10 100 1000 пШа

при тренин по алюминиевой поверхности его поведение аналогично поведению свинца. По той же причине неэффективными смазочными материалами являются алюминиевые пленки

Рис. 6. В лишне динамических характеристик на коэффициент трения олова: 1 - [3]; 2 - [4]; 3 - ло дшным рис. 4

Рис. 7. Влияние динамических характеристик на коэффициент трения свинца: 1 - [4]; 2 - пленки толщниои 0.1...32 мкм. малое влияние толщины до 10 мкм.

3 - [31; 4 - пленка толщиной Э.1 мкм: 5 - толстая пленка

V. Обсуждение результатов Таким обраюм. анализ зависимостей трения от давления для твердосмазочных пленок позволяет лучше понять их фрикционное неведение. Собранные дгнные дают возможность прехложитъ проггую теорию, согласующуюся с многочисленными литературными данными. Согласно этой теории трение и износ твердосмазочных пленок являются простой адаптацией их поведения в объемной форме. Такая адаптация ограничена ростом связей. который может иметь место для тонких пленок.

Конечно, эта концепция является умозрительной и основана на ограниченны; данных, полученных при равных условиях. Эта результаты следовало оы воспроизвести на одном оборудовании в широком диапазоне нагрузок при контроле и измерении фактической площади контакта. Измерение мнкротвердостн поверхностен необходимо проводить после скольжения для определения твердости тонких пленок. Специальные эксперименты должны разделить адгезионные и деформационные эффекты в процессе роста связен. Концепция роста связей не пригодна для ряда деформационных процессов, например, применительно к контакту материалов с гексагональной н кубической структурами.

VL ВЫВОДЫ и ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Предложено пять разных моделей твердосмазочных пленок. Проведен обширный обзор литературы с целью определить, какая из моделей согласуется с основными знаниями о трнболошческом поведении твердых смазочных материалов. Обсуждается поведение пленок с учетам адгезии подложки, особенностей формирования пленок, их износа н разрушения, кристаллической структуры, влияние атмосферных факторов и фрикционных характеристик. На основании ограниченных данных сделан вывод о применимости общепринятой адгезионной теории греши к тонким пленкам. Предложено различать два режима трения: проскальзывания при малых нагрузках п среза при больших. Переход от одного режима к другому происходит, когда давление становится примерно равным твердости пленки. В режиме проскальзывания фактическая площадь контакта обусловливается номинальной, которая зависит от упругой деформации материала подложки. Пары н оксиды поверхности изменяют фрикционное поведение твердосмазочных пленок.

Разработанный метод повышения износостойкости поверхностно-пластическим деформированием с предварительным нанесением твердой смазки позволяет обеспечить достаточную прочность сцеплениялвердон смазки с поверхностью детали н повысить продолжительность эксплуатации

Список литературы

1. Johnson R. R. М., Moore A. J. W The Burnishing of MoS2 он the Metal Surfoce I 11964. Wear. 7. P. 498.

2. Bowden F. P.: Tabor D. The Lubrication by Thin Films and the Action of Beerings of Metals H J. App. Phy. 1943. 14. P.141.

3. Peterson M. В.. Cheng H. S., Ling F. F. Investigation of Friction and Shear in Hot Deformation. 1958.MIT - 68 -TR-19.

4. Bridgeman P. W Shearing Phenomena at High Pressures. Particularly in Inorganic Compounds ii Proc. Amer. Acad. Aits Sd. 1936 71 P 387