Трибологическое поведение двухкомпонентных металлических покрытий на основе нитрида титана с различным содержанием олова

Abstract

Исследовано изменение структурно-фазового состояния покрытий в зависимости от соотношения порошков титана и олова в исходной смеси, а также от расстояния воздушно-плазменного напыления. Установлено, что увеличение расстояния приводит к формированию более однородной структуры покрытий. Фазовый состав всех покрытий представлен α-Ti, Sn и нитридом титана нестехиометрического состава: TiN₀,̦₃₀ и TiN₀,̦₈₆. При большом содержании олова формируется фаза Ti₂Sn₃. Показано, что при выборе оптимальных параметров нанесения и содержания олова в покрытии можно достичь сверхнизких значений коэффициента в условиях сухого трения скольжения на воздухе – менее 0,03.

Досліджено зміну структурно-фазового стану покриттів у залежності від співвідношення порошків титану і олова у вихідній суміші, а також від відстані повітряно-плазмового напилення. Встановлено, що збільшення відстані призводить до формування більш однорідної структури покриттів. Фазовий склад всіх покриттів представлено α-Ti, Sn і нітридом титану нестехіометричного складу: TiN₀,̦₃₀ і TiN₀,̦₈₆. При великому вмісті олова формується фаза Ti₂Sn₃. Показано, що при виборі оптимальних параметрів нанесення і вмісту олова в покритті можна досягти наднизьких значень коефіцієнта в умовах сухого тертя ковзання на повітрі – менше 0,03.

The change of structural-phase state of coatings depending on the ratio of powders of titanium and tin in the initial mixture and the distance of the air-plasma spraying was investigated. It was established that increase in deposition distance led to a more homogeneous structure of the coating. α-Ti, Sn and non-stoichiometric titanium nitrides TiN₀,̦₃₀ and TiN₀,̦₈₆ were observed in the phase composition. With a large content of tin a Ti₂Sn₃ phase is formed. It was shown that achieving extremely low values of the coefficient of dry sliding friction less than 0.03 is possible due to choosing the optimal parameters of deposition and tin concentration.