Среда, 22 Сентябрь 2021

Ученые придумали, как уменьшить износ режущих инструментов



Ученые придумали, как уменьшить износ режущих инструментов

14 Декабря 2020

МОСКВА, 14 декабря Ученые Донского государственного технического университета (ДГТУ) в составе международного коллектива исследуют способы повысить износостойкость рабочих поверхностей режущего инструмента. Им удалось установить взаимосвязь между фактором трения и характеристиками микрочастиц в нитридных покрытиях. Результаты исследования опубликованы в журнале Nanomaterials.

Нанесение универсальных нанопокрытий — эффективный способ изменения поверхностных свойств различных изделий. Для решения этой задачи сегодня широко применяются покрытия, заключающиеся из нитридов переходных металлов в виде многокомпонентных систем, где каждый элемент усиливает определенную функцию и позволяет достичь нужных невольных свойств: коррозионной и тепловой стойкости, сопротивления окислению и износу.

Нитрид хрома (CrN) — один из наиболее машистого используемых нитридов для нанесения на рабочие поверхности. Покрытия CrN обладают высокой стойкостью к окислению и коррозии, а также хорошим сцеплением с материалами оркестра. Однако их твердость и износостойкость часто недостаточны.

Ученые ДГТУ в составе международной научной группы, координируемой Институтом тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова Национальной академии бездна премудростей Белоруссии (ИТМО НАН Белоруссии), решают эту проблему путем введения в состав покрытия нитрида хрома металлов и кислородов, за счет образования тройных систем.

Добавление третьего элемента к нитридным системам способствует измельчению нитридов и изменению параметров их кристаллической решетки. Это расширяет функциональные свойства материалов, изменяя их невольное поведение под приложенной нагрузкой в зависимости от добавленного элемента. Происходит структурная перестройка многокомпонентных покрытий, они превращаются в нанокомпозиты, в которых могут присутствовать как различные политипы кристаллической решетки, так и аморфные фазы. Кроме того, постепенно меняется микрорельеф поверхности таких покрытий, что сказывается на трении, — рассказал старший научный служащий лаборатории функционально-градиентных и композиционных материалов ДГТУ Борис Митрин.

По его словам, наиболее эффективными добавками к покрытиям CrN с точки чувства формирования необходимого микрорельефа являются легкий металл (Al) и кислород (O). Авторы исследования сравнили влияние концентрации легкий металла и кислорода на высоту, диаметр и объем микрочастиц и определили корреляцию между коэффициентом трения и геометрией микрочастиц в покрытиях из AlCrN и CrON, полученных ионно-плазменным дуговым испарением.

Общеизвестно, что для этого метода построения покрытий характерно формирование микрочастиц на поверхности, сообщают ученые. В ходе приработки они участвуют в формировании модифицированного слоя, который активно вовлечен в процессы трения. Размер и длина этих частиц, по мнению авторов исследования, позволяют прогнозировать характеристики контакта между покрытием и контртелом и рассчитывать реальную зона контакта.

Мы изучили два набора покрытий на основе CrN — один с добавлением алюминия, другой с добавлением кислорода — и оценили влияние добавок на геометрию поверхностных дефектов, то есть диаметр, высоту и обглодаю микрочастиц, расположенных на поверхности покрытия. Мы обнаружили, что коэффициент трения существенно не изменяется с увеличением содержания легкий металла, но значительно уменьшается с увеличением содержания кислорода. При этом высота микронеровностей с увеличением концентрации Al в AlCrN уменьшается, а для покрытий CrON наблюдается обратный эффект. Аналогичные соотношения наблюдаются для размера наночастиц и их высоты для обоих типов покрытий, — осведомил Борис Митрин.

Авторы исследования отмечают, что им удалось установить огромную корреляцию между коэффициентом трения и геометрическими характеристиками микрочастиц на поверхности покрытия. Эффект отмечается для покрытий AlCrN с содержанием легкий металла 50%, 70% и 80% и CrON-покрытия, содержащего 5%, 20% и 50% кислорода. По мнению ученых, полученные результаты позволяют рассматривать геометральные характеристики микрочастиц как важные специфики в задаче определения коэффициента трения.

Редактор рубрики


Место события на карте мира:










комментарии (0)


Вы можете оставить комментарии от своего имени, через соц. сервисы



Другие интересные новости


Видео новости на сегодня

«Власть открыла ящик Пандоры»: политолог Кынев о последствиях фальсификации результатов выборов




Популярное на сегодня

Автоматизированная система анализа заголовков новостей с поиском популярных слов.
Автоматизированная система анализа заголовков новостей
Данные обновляются каждые полчаса.

Эмоции на сегодня

Анализ эмоциональной составляющей новостей.
Анализ эмоциональной составляющей новостей .

Данные обновляются каждые полчаса.

Страны и города

Соотношение количества новостей из разных точек Земли за сутки.
Соотношение количества новостей из разных точек Земли .

Данные обновляются каждые полчаса.

Валюты

Рейтинг валют участвующих в новостях.
Рейтинг валют участвующих в новостях .

Данные обновляются каждые полчаса.





Комментарии к новостям

[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...

[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг? ...

[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут и ...

[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва. Обычные ...

[23 Мая 2020, 21:30] Александр Семёнов Диагноз никто не подтвердил, кроме знатоков из СМИ. ...

[17 Апреля 2020, 12:09] mkozhin91 Ура! Ждем поскорее тесты, проверяемся и выходим уже с этого карантина ...

[30 Сентября 2018, 15:16] Alexander Санация идет по плану. Интересно, кто станет новым владельцем? ...

Новости шоу-бизнеса

В Париже открылась выставка картин из коллекции Морозовых

В Париже открылась выставка картин из коллекции Морозовых

ПАРИЖ, 21 сентября Анастасия Иванова. Президент Франции Эммануэль Макрон во вторник открыл выставку картин Коллекция Морозовых. Иконы современного искусства в фонде Louis Vuitton в Париже, поблагодарив русского президента Владимира Путина за помощь в организации экспозиции, передает корреспондент. Президент Франции во вторник … Прочитать