RU2712661C1 - Method for formation of tribological coating - Google Patents
Method for formation of tribological coating Download PDFInfo
- Publication number
- RU2712661C1 RU2712661C1 RU2018147535A RU2018147535A RU2712661C1 RU 2712661 C1 RU2712661 C1 RU 2712661C1 RU 2018147535 A RU2018147535 A RU 2018147535A RU 2018147535 A RU2018147535 A RU 2018147535A RU 2712661 C1 RU2712661 C1 RU 2712661C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- metal
- articles
- magnetron
- coating
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/14—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by a layer differing constitutionally or physically in different parts, e.g. denser near its faces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/25—Diamond
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/08—Oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
- C23C14/16—Metallic material, boron or silicon on metallic substrates or on substrates of boron or silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/223—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating specially adapted for coating particles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к трибологии в машиностроении, микромеханике и может быть использовано для уменьшения трения и износа в нагруженных парах трения, таких как, например, подшипниках скольжения.The invention relates to tribology in mechanical engineering, micromechanics and can be used to reduce friction and wear in loaded friction pairs, such as, for example, plain bearings.
Известно трибологическое покрытие (патент US 80390966 МПК B05D3/00, опубл. 18.10.2011), в котором предлагается на поверхности металлической детали проводить ионную очистку, затем наносить распылением промежуточный слой хрома или нитрида хрома, слой Al0,75Mg0,75B14 (далее ВАМ), формировать переходную область и наносить второй слой на основе углерода, задача которого выравнивать неровности поверхности и обеспечить низкую шероховатость поверхности Ra.A tribological coating is known (patent US 80390966 IPC B05D3 / 00, published October 18, 2011), in which it is proposed to conduct ion cleaning on the surface of a metal part, then spray the intermediate layer of chromium or chromium nitride, an Al layer of 0.75 Mg 0.75 B 14 (hereinafter referred to as BAM), to form a transition region and apply a second layer based on carbon, the task of which is to smooth out surface irregularities and provide a low surface roughness R a .
Недостатками данного технического решения являются деформация приповерхностной области более мягкой металлической основы при значительной механической нагрузке на пару трения, что вызывает растрескивание и отслоение покрытия, а так же высокая шероховатость поверхности Ra ввиду незначительной толщины выравнивающего слоя.The disadvantages of this technical solution are the deformation of the surface region of a softer metal base with significant mechanical stress on the friction pair, which causes cracking and delamination of the coating, as well as high surface roughness R a due to the small thickness of the leveling layer.
Наиболее близким по технической сущности к предлогаемому изобретению является изобретение (патент №US 6331332 В1, МПК С 14/06, опубл. 18.12.2001), в котором предлагается способ формирования трибологического покрытия алмазоподобного углерода (Diamond-like carbon - DLC) методом катодного дугового распыления. Он включает в себя ионное травление поверхности изделия, нанесение переходного слоя покрытия из по меньшей мере одного слоя металла, карбида металла или нитрида металла, формирование основного слоя покрытия (DLC) путем электрохимического разложения углеродсодержашего газа (ацетилена) посредством электродугового разряда с сепорацией в вакуумной камере.The closest in technical essence to the proposed invention is the invention (patent No. US 6331332 B1, IPC C 14/06, publ. 12/18/2001), which proposes a method of forming a tribological coating of diamond-like carbon (Diamond-like carbon - DLC) by the cathode arc method spraying. It includes ion etching of the surface of the product, applying a transition coating layer of at least one layer of metal, metal carbide or metal nitride, the formation of the main coating layer (DLC) by electrochemical decomposition of carbon-containing gas (acetylene) by means of an electric arc discharge with separation in a vacuum chamber .
Недостатками данного способа являются деформация приповерхностной области более мягкой металлической основы при значительной механической нагрузке на пару трения и наличие дефектов покрытия повышающих шероховатости поверхности изделия и ухудшающих эксплуатационные свойства покрытия.The disadvantages of this method are the deformation of the surface region of a softer metal base with significant mechanical stress on a couple of friction and the presence of coating defects that increase the surface roughness of the product and worsen the performance properties of the coating.
Технической задачей предлагаемого изобретения является уменьшение деформации приповерхностной области металлической основы изделия и снижение шероховатости поверхности покрытия.The technical task of the invention is to reduce the deformation of the surface region of the metal base of the product and reduce the surface roughness of the coating.
Технический результат заключается в повышении качества и срока службы покрытия благодаря увеличению допустимых контактных нагрузок и уменьшению коэффициента трения.The technical result consists in improving the quality and service life of the coating by increasing the allowable contact loads and reducing the coefficient of friction.
Это достигается тем, что в известном способе нанесения трибологического покрытия, включающем в себя ионное травление поверхности изделия, нанесение переходного слоя покрытия из по крайней мере одного слоя металла, карбида металла или нитрида металла, нанесение основного слоя покрытия (DLC) путем электрохимического разложения углеродсодержашего газа (ацетилена) посредством электродугового разряда с сепорацией в вакуумной камере, дополнительно вводится операция ионно-плазменного азотирования совмещенного с травлением металлической поверхности изделия, наносится переходной слой из по крайней мере одного слоя металла, карбида металла или нитрида металла с изменяющимся во времени напряжением смещения и потоком реакционного газа, основной слой покрытия наносится высокомощным импульсным магнетронным распылением материала Al0,75Mg0,75B14.This is achieved by the fact that in the known method of applying a tribological coating, including ion etching of the surface of the product, applying a transition coating layer of at least one layer of metal, metal carbide or metal nitride, applying the main coating layer (DLC) by electrochemical decomposition of carbon-containing gas (acetylene) by means of an electric arc discharge with separation in a vacuum chamber, an operation of ion-plasma nitriding combined with etching of a metal erhnosti product applied transition layer of at least one layer of metal, metal carbide or metal nitride with time-varying offset voltage and the flow of the reaction gas, the primary coating layer is applied to high-power pulsed magnetron sputtering Al 0,75 Mg 0,75 B 14 material.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено устройство для реализации способа, на фиг.2 изображена структура формируемого покрытия.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a device for implementing the method, figure 2 shows the structure of the formed coating.
Устройство для реализации способа содержит в себе изделия 1, вакуумную камеру 2, магнетрон 3 с мишенью из Al0,75Mg0,75B14, магнетрон 4 с металлической мишенью и нагреватели 5.A device for implementing the method comprises
Структура формируемого покрытия содержит основной материал изделия 6, модифицированный (азотированный) слой 7, переходной слой покрытия из по крайней мере одного слоя металла, карбида металла или нитрида металла 8 и основной слой 9 из Al0,75Mg0,75B14.The structure of the formed coating contains the main material of the
Способ нанесения трибологического износостойкого покрытия осуществляется следующим образом.The method of applying tribological wear-resistant coating is as follows.
Подготовка поверхности изделий 1 осуществляется следующим образом: рабочую поверхность изделий 1 полируют, обезжиривают в ультразвуковой ванне, обрабатывают бензино-спиртовой смесью, подвергают термообработке в сушильном шкафу. Подготовленные таким образом изделия 1 размещают в вакуумной камере 2. Изделия 1 изолируют от корпуса вакуумной камеры 2 и подключают к источнику импульсного отрицательного напряжения (напряжение смещения).The surface preparation of the
Откачка вакуумной камеры 2 происходит одновременно с ее нагревом нагревателями 5 для интенсификации процесса дегазации камеры 2 и изделий 1. Затем в вакуумную камеру 2 напускают инертный газ аргон.Pumping of the
Совмещенное ионное травление и ионно-плазменное азотирование (модификацию поверхности) очищенной поверхности изделий 1 проводится с увеличенной плотностью потока ионов на изделии 1 при одновременном нагреве их поверхности до температуры 200÷500°С. Для этого включают источники питания магнетрона 4 и напряжения смещения, устанавливают ток магнетронного разряда на магнетронах, напряжение смещения и подают в вакуумную камеру 2 смесь газов аргона и азота.Combined ion etching and ion-plasma nitriding (surface modification) of the cleaned surface of the
За счет бомбардировки поверхности изделий 1 ускоренными напряжением смещения ионами аргона она нагревается до температуры проведения азотирования - 200÷500°С, а также происходит ее травление.Due to the bombardment of the surface of
Ионно-плазменное азотирование поверхности заключается в диффузионном насыщении атомарным азотом приповерхностного слоя металла 6, в результате чего образуется раствор азота в металле 6. Атомарный азот образуется в плазме магнетронного разряда. Твердость азотированной поверхности 7 может возрасти до шести раз от исходной величины, уменьшаясь с глубиной до твердости исходного материала 6.Ion-plasma nitriding of the surface consists in the diffusion saturation of the surface layer of
Проведение ионно-плазменного азотирования обеспечивает глубину модифицированного слоя 7 более 70 мкм. За счет совмещения ионно-плазменного азотирования и ионного травления поверхность изделия остается светлого цвета, свободной от нитридных соединений с элементами, входящими в состав металла. Шероховатость азотированной поверхности не превышает 0,6 мкм для предварительно полированных образцов. Формирование азотированного слоя 7 с максимальной твердостью в приповерхностной области образца позволяет значительно уменьшить механические напряжения и исключить резкое изменение твердости на границе раздела покрытие 8 - основное покрытие 9. Таким образом, создается твердый приповерхностный слой 7 способный выдержать значительные механические нагрузки.Carrying out ion-plasma nitriding provides a depth of the modified
На этапе совмещенного ионного травления и ионно-плазменного азотирования магнетрон 4 используется в качестве источников аргоновой плазмы.At the stage of combined ion etching and ion-plasma nitriding,
Непосредственно после формирования азотированного слоя 7 производят нанесение покрытия. При этом магнетроны 3 и 4 работают в режиме Hi-Power Impulse Magnetron Sputtering (HiPIMS) - высокомощного импульсного магнетронного распыление мишени в плазме инертного газа или смеси инертного и реакционного газов. Первым наносят на азотированную поверхность 7 переходной слой покрытия из по крайней мере одного слоя металла, карбида металла или нитрида металла 8 магнетроном 4. Поскольку поверхность после азотирования имеет шероховатость, то переходной слой покрытия из по крайней мере одного слоя металла, карбида металла или нитрида металла 8 наносится таким образом, чтобы выровнять поверхность перед нанесением основного слоя 9 и обеспечить его твердость. Для этого слой покрытия 8 наносится с изменяющимся напряжением смещения и изменяющимся потоком реакционного газа - азота или углеродсодержащего газа. В начале нанесения слоя 8 отрицательное напряжение смещения составляет 500÷600 В, а поток реакционного газа - ноль,Immediately after the formation of the nitrided
наносится подслой чистого металла. Постепенно, отрицательное напряжение смещения снижают до 60÷130 В, а поток реакционного газа увеличивают, чтобы образовывался твердый нитрид или карбид металла, например хрома. Нанесение покрытия с высоким напряжением смещения позволяет на начальном этапе заполнить впадины шероховатой поверхности распыленным металлом, практически не нанося покрытие на вершины рельефа. Происходит выравнивание (планаризация) поверхности. Толщина слоя 8 составляет 2÷5 величин шероховатости (Ra, мкм) и зависит от характера рельефа шероховатостей. Увеличение потока реакционного газа во время осаждения позволяет получить слой покрытия 8 градиентной твердости, на который распылением наносится основной слой ВАМ 9.a sublayer of pure metal is applied. Gradually, the negative bias voltage is reduced to 60-130 V, and the flow of the reaction gas is increased to form solid nitride or metal carbide, for example chromium. The application of a coating with a high bias voltage makes it possible at the initial stage to fill the hollows of a rough surface with sprayed metal, practically without coating the tops of the relief. Alignment (planarization) of the surface. The thickness of the
После формирования переходного слоя покрытия из по крайней мере одного слоя металла, карбида металла или нитрида металла 8 магнетрон 4 выключают и включают магнетрон 3, наносится основной слой ВАМ 9. Материал ВАМ является полупроводником с удельным сопротивлением порядка 104 Ом⋅см. Для стабильного магнетронного разряда мишень из Al0,75Mg0,75B14 требует предварительного разогрева.After the formation of the transition coating layer from at least one layer of metal, metal carbide or
Предварительный разогрев мишени осуществляется в нераспыляющем импульсном магнетронном разряде с частотой 20 кГц и пиковым напряжением -1250 В. После подогрева мишени становится возможным использование распыляющего магнетронного разряда. Нанесение основного слоя ВАМ 9 осуществляется при импульсном напряжении смещения, подаваемого на изделия 1, со следующими параметрами: частота импульсов варьируется в пределах от 10 до 100 кГц, отрицательное напряжение в импульсе составляет 60-450 В. Магнетронное распыление мишени ВАМ происходит в режиме HiPIMS, что позволяет повысить ионную компоненту в потоке распыляемого материала мишени. Распыление происходит при следующих параметрах: частота следования импульсов 200÷400 Гц; плотностью мощности, подводимой к мишени в импульсе, от 40 до 100 Вт/см2. Повышение плотности мощности может привести к деформации мишени и, как следствие, ее растрескиванию.Preliminary heating of the target is carried out in a non-spraying pulsed magnetron discharge with a frequency of 20 kHz and a peak voltage of -1250 V. After heating the target, it becomes possible to use a spraying magnetron discharge. The main layer of
Толщина наносимого слоя 9 составляет 1÷2 мкм. При увеличении толщины слоя ВАМ 9 возникают сильные внутренние сжимающие напряжения, что может привести к его частичному отслоению. Суммарная толщина переходного слоя покрытия из по крайней мере одного слоя металла, карбида металла или нитрида металла 8 и основного слоя 9 составляет до 3,1 мкм.The thickness of the applied
Пример нанесения трибологического покрытияTribological coating example
Рабочая поверхность изделий 1, требующая упрочнения, полируется либо механически полировальными пастами, либо, если позволяет материал изделия, в электролитно-плазменной полировке. Затем изделия 1 обезжириваеются в ультразвуковой ванне в растворе мыльной щелочи, промываются в проточной дистиллированной воде и подвергаются термообработке в сушильном шкафу. После термообработки изделия 1 обрабатывается нефрасом С1-80/120 и устанавливаются в вакуумную камеру 2 установки. При этом изделия 1 электрически изолированы от корпуса вакуумной камеры 2 и подключены к источнику импульсного отрицательного напряжения (напряжение смещения).The working surface of
После установки изделий 1 в вакуумную камеру 2 она закрывается и откачивается до высокого вакуума, не менее чем 10-4 Па. Для интенсификации процесса дегазации стенок вакуумной камеры 2 и поверхности изделий 1 во время откачки обеспечивается их нагрев до температуры не более 170°C. Для этого в вакуумной камере 2 предусмотрены нагреватели 5 (ленточные или ТЭН).After installing the
Вакуумная камера 2 снабжена по крайней мере хотя бы двумя магнетронами: магнетроном 3, распыляющим Al0,75Mg0,75B14 чистоты не менее 99,95%, и магнетроном 4, распыляющим металл (либо титан чистоты не менее 99,95%, либо из хром чистоты не менее 99,95%). Оба магнетрона имеют возможность работать как в режиме постоянного тока, так и в режиме HiP-IMS - высокомощное импульсное магнетронное распыление мишени.The
После достижения давления внутри вакуумной камеры 2 10-4 Па нагрев отключается, напускается плазмообразующий газ аргон (чистота не менее 99,9995%) до давления 0,2÷0,35 Па и на изделия 1 подается отрицательное напряжение 1000-Н100 В. Зажигается аномально тлеющий разряд и осуществляется ионное травление поверхности изделий 1. Для интенсификации процесса ионного травления магнетрон 4 включают на малую мощность, не более 2,5 Вт/см2. Процесс ионного травления длится от 30 до 50 минут в зависимости от материала изделий 1.After the pressure inside the
После процесса ионного травления поверхности изделий 1 в вакуумную камеру 2 дополнительно напускается газ азот (чистота не менее 99,9995%о) до совокупного давления (вместе с аргоном) 0,1÷3 Па. На изделия 1 подается импульсное отрицательное напряжение 800÷1250 В с частотой не менее 10 кГц и начинается процесс ионно-плазменного азотирования. Так же, для активации плазмы, работает магнетрон 4 с небольшой плотностью мощ-ности - не более 2,5 Вт/см2. Температуру изделий 1 поддерживают в пределах 200÷500°С, регулируя мощность источника питания магнетрона 4. Время азотирования составляет 100 мин, толщины азотированного слоя 7 составляет примерно 70 мкм.After the process of ion etching of the surface of the
После формирования слоя поверхности изделий насыщенного азотом 7 наносится переходной слой покрытия из по крайней мере одного слоя металла, карбида металла или нитрида металла 8. При этом магнетрон 4 работает в режиме с интегральной плотностью мощности 20÷26 Вт/см2 и частотой следования импульсов 150÷350 Гц, а напряжение смещения работает в режиме постоянного тока и плавно снижается от -600 В до -80 В. Одновременно с понижением напряжения смещения увеличивается расход подаваемого реакционного газа азота или метана от 0 до 1,62 л/ч.After the formation of the surface layer of the products saturated with
После нанесения переходного слоя покрытия из по крайней мере одного слоя металла, карбида металла или нитрида металла 8 магнетрон 4 выключается, на изделие подается отрицательное напряжение 60÷150 В с частотой следования импульсов от 10 до 100 кГц и включается магнетрон 3. Начинается нанесение основного слоя покрытия 9. При этом магнетрон 3 работает в режиме HiPIMS с частотой 200÷400 Гц и плотностью мощности, подводимой к поверхности мишени в импульсе, 404 00 Вт/см2. Скорость роста основного слоя покрытия 9 составляет 1 мкм/час, толщина 1÷2 мкм.After applying a transitional coating layer of at least one layer of metal, metal carbide or
После окончания процесса нанесения покрытия в вакуумную камеру 2 напускается нейтральный газ аргон до давления 300 Па и происходит остывание изделий 1. При температуре изделий 1 равной 150°С производится напуск воздуха в вакуумную камеру 2 и их извлечение.After the coating process is completed, neutral argon gas is introduced into the
Исследования трибологических свойств покрытия осуществлялось методом штифт-диск (pin-on-disk test). Радиус закругления штифта составлял 4,7625 мм, нагрузка на штифт 60,33 Н, длина пробега равнялась 1000 м, скорость 0,9 м/с. Микротвердость измерялась методом Виккерса.The tribological properties of the coating were studied using the pin-on-disk test method. The radius of curvature of the pin was 4.7625 mm, the load on the pin was 60.33 N, the path length was 1000 m, and the speed was 0.9 m / s. Microhardness was measured by the Vickers method.
Полученные параметры трибологического покрытия следующие:The resulting tribological coating parameters are as follows:
1) Толщина покрытия вместе с модифицированным слоем от 74 мкм до 100 мкм.1) The coating thickness together with the modified layer is from 74 microns to 100 microns.
2) Микротвердость общей композиции покрытия от 35 ГПа до 40 ГПа.2) The microhardness of the total coating composition is from 35 GPa to 40 GPa.
3) Коэффициент трения от 0,01 до 0,07.3) The coefficient of friction is from 0.01 to 0.07.
Использование изобретения обеспечивает уменьшение коэффициента трения (0,01÷0,07) и повышение микротвердости до 35÷40 ГПа на высоко-нагруженных поверхностях изделий 1.The use of the invention provides a reduction in the coefficient of friction (0.01 ÷ 0.07) and an increase in microhardness up to 35 ÷ 40 GPa on highly-loaded surfaces of
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018147535A RU2712661C1 (en) | 2018-12-29 | 2018-12-29 | Method for formation of tribological coating |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018147535A RU2712661C1 (en) | 2018-12-29 | 2018-12-29 | Method for formation of tribological coating |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2712661C1 true RU2712661C1 (en) | 2020-01-30 |
Family
ID=69624818
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018147535A RU2712661C1 (en) | 2018-12-29 | 2018-12-29 | Method for formation of tribological coating |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2712661C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114164341A (en) * | 2021-06-24 | 2022-03-11 | 哈尔滨工业大学 | Surface treatment method for improving lubricating property of rolling bearing oil |
CN115404458A (en) * | 2022-08-26 | 2022-11-29 | 晓睿真空设备(嘉兴)有限公司 | Stainless steel surface treatment process for improving durability of driving shaft |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6331332B1 (en) * | 1999-09-29 | 2001-12-18 | Da-Yung Wang | Process for depositing diamond-like carbon films by cathodic arc evaporation |
RU2369032C1 (en) * | 2008-04-14 | 2009-09-27 | Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Method of iterative signal processing for serial modem and device to that effect (versions) |
US20100028641A1 (en) * | 2008-06-30 | 2010-02-04 | Eaton Corporattion | Friction- and wear-reducing coating |
RU2515714C1 (en) * | 2012-11-19 | 2014-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ "МЭИ", Московский энергетический институт, МЭИ | Method of nanocomposite coating application onto steel article surface |
RU2599073C1 (en) * | 2015-05-05 | 2016-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Method of ion-plasma application of multilayer coating on articles from aluminium alloys |
RU2660502C1 (en) * | 2017-11-28 | 2018-07-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Method for applying a coating to the surface of a steel product |
-
2018
- 2018-12-29 RU RU2018147535A patent/RU2712661C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6331332B1 (en) * | 1999-09-29 | 2001-12-18 | Da-Yung Wang | Process for depositing diamond-like carbon films by cathodic arc evaporation |
RU2369032C1 (en) * | 2008-04-14 | 2009-09-27 | Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Method of iterative signal processing for serial modem and device to that effect (versions) |
US20100028641A1 (en) * | 2008-06-30 | 2010-02-04 | Eaton Corporattion | Friction- and wear-reducing coating |
RU2515714C1 (en) * | 2012-11-19 | 2014-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ "МЭИ", Московский энергетический институт, МЭИ | Method of nanocomposite coating application onto steel article surface |
RU2599073C1 (en) * | 2015-05-05 | 2016-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Method of ion-plasma application of multilayer coating on articles from aluminium alloys |
RU2660502C1 (en) * | 2017-11-28 | 2018-07-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Method for applying a coating to the surface of a steel product |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114164341A (en) * | 2021-06-24 | 2022-03-11 | 哈尔滨工业大学 | Surface treatment method for improving lubricating property of rolling bearing oil |
CN114164341B (en) * | 2021-06-24 | 2023-03-28 | 哈尔滨工业大学 | Surface treatment method for improving lubricating property of rolling bearing oil |
CN115404458A (en) * | 2022-08-26 | 2022-11-29 | 晓睿真空设备(嘉兴)有限公司 | Stainless steel surface treatment process for improving durability of driving shaft |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103805996B (en) | The compounding method of the first plated film of a kind of metal material surface nitriding again | |
US7601405B2 (en) | DLC coating system and process and apparatus for making coating system | |
EP0731190B1 (en) | Process for the formation of carbon coatings | |
RU2712661C1 (en) | Method for formation of tribological coating | |
KR20070114832A (en) | Hard material layer | |
EP0985057A1 (en) | Method of forming diamond-like carbon coating in vacuum | |
RU2533576C1 (en) | Method of obtaining multi-layered multifunctional coating | |
RU2660502C1 (en) | Method for applying a coating to the surface of a steel product | |
US20100078314A1 (en) | Method for coating fuel system components | |
Kousaka et al. | Ultra-high-speed Coating of Si-containing aC: H Film at over 100μm/h | |
KR20130128733A (en) | Apparatus and method for ion-implantation and sputtering deposition | |
Xiang et al. | Cr-doped DLC films in three mid-frequency dual-magnetron power modes | |
CN110484696B (en) | Preparation method of antifriction and wear-resistant hydraulic pump part | |
JP2011225982A (en) | Coating member excellent in coating film adhesion, and method for producing the same | |
US5927727A (en) | Sealing element, particularly for shut-off and regulating valves, and process for its production | |
KR100324435B1 (en) | Plasma of use nitriding aluminum formative and apparatus | |
US9217195B2 (en) | Amorphous carbon film and method for forming same | |
JPH0770735A (en) | Improvement of abrasion resistance of surface of workpiece and workpiece processed thereby | |
Sanchette et al. | Single cycle plasma nitriding and hard coating deposition in a cathodic arc evaporation device | |
Ensinger et al. | An apparatus for in-situ or sequential plasma immersion ion beam treatment in combination with rf sputter deposition or triode dc sputter deposition | |
JPH09170073A (en) | Vacuum arc vapor deposition method | |
GB2227755A (en) | Improving the wear resistance of metallic components by coating and diffusion treatment | |
Nonogaki et al. | High rate deposition of diamond-like carbon films by sheet-like plasma chemical vapor deposition | |
RU2146724C1 (en) | Method for depositing composite coatings | |
Oskirko et al. | Active screen hydrogen free plasma nitriding steel |