Підвищення зносостійкості деталей торцевого ущільнення методом іонно-плазмового напилення

Abstract

Об’єкт дослідження -процеси зношування та корозійно-механічної деградації деталей торцевих ущільнень насосних систем у умовах нестабільної мастильної плівки, фретингу та дії водно-гліколевих робочих середовищ. Мета дослідження - підвищення зносостійкості деталей торцевого ущільнення, виготовлених зі сталі 20Х13, шляхом нанесення іонно-плазмових титанових покриттів та оцінювання їх впливу на трибологічні й корозійно-механічні характеристики контактної пари в умовах, що моделюють роботу насосних систем у водно-гліколевих середовищах. Метод дослідження - вплив титанових іонно-плазмових покриттів на мікроструктуру, трибологічну поведінку, механізми руйнування, фретингову витривалість і корозійну стійкість контактної пари «сталь 20Х13 – графітовмісний композит АГ1500». У роботі досліджено закономірності зношування, фретингової деградації та трибокорозійної поведінки контактної пари торцевих ущільнень насосних систем, виготовлених зі сталі 20Х13 та графітовмісного композиту АГ1500, а також вплив іонно-плазмових титанових покриттів (Ti,) на підвищення їхнього ресурсу. Такі покриття формують щільну структуру із високою твердістю, стабільним оксидом TiO₂ , низькою хімічною активністю та підвищеною тріщиностійкістю. Вони пригнічують трибокорозію, зменшують коефіцієнт тертя, стабілізують трибошар і збільшують довговічність вузла у 3–6 разів. Робота є комплексним матеріалознавчим і трибологічним дослідженням, спрямованим на обґрунтування ефективності титанових покриттів у реальних умовах експлуатації торцевих ущільнень насосних систем двигунів внутрішнього згоряння.