SU1684549A1 - Method of producing friction surfaces - Google Patents
Method of producing friction surfaces Download PDFInfo
- Publication number
- SU1684549A1 SU1684549A1 SU884620561A SU4620561A SU1684549A1 SU 1684549 A1 SU1684549 A1 SU 1684549A1 SU 884620561 A SU884620561 A SU 884620561A SU 4620561 A SU4620561 A SU 4620561A SU 1684549 A1 SU1684549 A1 SU 1684549A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- solid lubricant
- friction
- friction surface
- recesses
- coating
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000005056 compaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 4
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 9
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 7
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000003831 antifriction material Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 238000010849 ion bombardment Methods 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Abstract
Изобретение касаетс нанесени защитных покрытий в вакууме и может быть использовано в машиностроении дл получени поверхностей трени , например, подшипников скольжени машин и приборов . Цель изобретени - повышение износостойкости поверхности трени за счет увеличени ресурса работы кристаллов твердосмазочного материала и его уплотнени в углублени х. Способ заключаетс в создании на металлической поверхности регул рно расположенных углублений и внесении в них твердосмазочного материала ионно-плазменным методом, После нанесени твердосмазочный материал подвергают пластическому деформированию до перехода в пластическое состо ние и до ориентации кристаллитов твердосмззочного материала базисными плоскост ми скольжени параллельно поверхности трени , обработанный таким образом твердосмазочный материал уплотн етс и улучшаютс смазочные свойства покрыти 4 ил., 1 табл. (Л СThe invention relates to the application of protective coatings in a vacuum and can be used in mechanical engineering for the production of friction surfaces, for example, sliding bearings of machines and devices. The purpose of the invention is to increase the wear resistance of the friction surface by increasing the service life of solid lubricant crystals and its compaction in the recesses. The method consists in creating regularly spaced depressions on the metal surface and introducing solid lubricant material into the ion-plasma method. thus, the solid lubricant is compacted and the lubricating properties of the coating 4 are improved. Table 1. (Ls
Description
Изобретение относитс к нанесению защитных покрытий в вакууме и может быть использовано в машиностроении дл получени поверхностей трени , например подшипников скольжени машин и приборовThe invention relates to the application of protective coatings in a vacuum and can be used in mechanical engineering for the production of friction surfaces, e.g. sliding bearings of machines and devices.
Цель изобретени - повышение износостойкости поверхности трени за счет уве- личени ресурса работы кристаллов твердосмазочного материала и его уплотнени в углублени хThe purpose of the invention is to increase the wear resistance of the friction surface by increasing the service life of solid lubricant crystals and its compaction in the recesses
На фиг 1 изображен элемент подшипника с поверхностью трени и маской; на фиг. 2 - фрагмент маски на фиг 3 - элемент подшипника с поверхностью трени , имеющий углублени и слой твердосмазочного материала; на фиг. 4 - элемент подшипника с поверхностью трени , подвергнутой пластическому деформированиюFig 1 shows a bearing element with a friction surface and a mask; in fig. 2 is a fragment of the mask in FIG. 3 — a bearing element with a friction surface having recesses and a layer of solid lubricant; in fig. 4 - bearing element with a friction surface subjected to plastic deformation
Способ осуществл етс следующим образомThe method is carried out as follows.
На поверхность трени подшипника скольжени 1, изготовленного из твердой металлической основы методом ионного травлени в вакууме, через металлическую маску 2 с определенными размером и расположением отверстий (маска изготавливаетс из фольги методом фотолитографии) нанос т рисунок, состо щий из регул рно расположенных по поверхности углублений ( чеек) Глубина травлени чеек опоедел - етс временем и режимом ионной бомбардировки . После завершени травлени маска не удал етс , и установка переключаетс на режим напылени антифрикционного покрыти 3 (например, Мо5г). Напыление магнетронным или катодным распылением производитс на рабочую (обрабатывавОOn the surface of the friction bearing bearing 1, made of a solid metal base by ion etching in a vacuum, a pattern consisting of regularly spaced depressions is formed on the metal mask 2 with a certain size and hole arrangement (the mask is made of foil by photolithography). cells) The depth of etching of cells is shortened by the time and mode of ion bombardment. After the etching is completed, the mask is not removed, and the unit switches to the spray coating mode of the antifriction coating 3 (e.g. Mo5g). Sputtering by magnetron or cathode sputtering is carried out on the working (processing
0000
ь. елs ate
Јь ЮYu
мую) поверхность с таким расчетом, чтобы заполнить чейки полностью. Режим напылени и врем процесса напылени рассчитываютс , исход из услови заполнени вытравленного углублени my surface) so as to fill the cells completely. The spray mode and the time of the spray process are calculated based on the condition of filling the etched recess.
hn hi. где hr - глубина травлени ;hn hi. where hr is the depth of etching;
hn - толщина напыленного сло .hn is the thickness of the sprayed layer.
Затем маска удал етс и наноситс поверхностный слой антифрикционного материала 3 (фиг. 3). Можно также после создани углублений антифрикционное покрытие наносить без использовани маски.The mask is then removed and the surface layer of the antifriction material 3 is applied (Fig. 3). It is also possible, after creating the depressions, to apply the anti-friction coating without using a mask.
После завершени процесса напылени твердосмазочного покрыти материал покрыти находитс в относительно рыхлом состо нии, кроме того, кристаллиты твердосмазочного материала ориентированы неблагопри тно (плоскость базиса перпендикул рна поверхности трени ). Дл уплотнени материала и ориентации кристаллов базисными плоскост ми скольжени параллельно поверхности трени последн механически обрабатываетс до перехода в пластическое состо ние верхнего сло вершин перемычек между углублени ми металлической матрицы (см. фиг. 4). Примером такой обработки может быть любой процесс обработки даалением (деформирование штампом, прокатка, обкатка роликом, выглаживание алмазным или стальным инден- тором, прот гивание без сн ти стружки и т.п.) с усилием, рассчитанным таким образом , чтобы превысить предел текучести материала матрицы на теремычках между углублени ми. Обрабо энное таким образом покрытие имеет долговечность выше, чем необработанное покрытие MoSz Эффект достигаетс за счет того, что материал покрыти уплотн етс , плоскости скольжени ориентируютс так, что улучшают смазочное действие покрыти и, как видно на фиг. 4, пластическа деформаци перемычек матрицы позвол ет лучше удерживать твердосмазочный материал в углублени х (своеобразное анкерное зацепление).After completion of the spraying process of a solid lubricating coating, the coating material is in a relatively loose state; in addition, solid lubricant crystallites are oriented unfavorably (the base plane is perpendicular to the friction surface). In order to compact the material and orient the crystals with base slip planes parallel to the friction surface, the latter is mechanically processed until the upper layer of the vertices of the bridges between the depressions of the metal matrix becomes plastic (see Fig. 4). An example of such processing can be any process of processing by pressing (stamping, rolling, rolling in a roller, smoothing with a diamond or steel indenter, pulling without chip removal, etc.) with a force calculated in such a way as to exceed the yield strength of the material. matrices on the poles between the recesses. The coating thus treated has a longer life than the untreated MoSz coating. The effect is due to the fact that the coating material is compacted, the glide planes are oriented so that they improve the lubricating effect of the coating and, as can be seen in FIG. 4, plastic deformation of the matrix bridges makes it possible to better hold the solid lubricant material in the recesses (a kind of anchor engagement).
П р и м е р. На образцах из меди, используемых дл испытани на трение по схеме диск-сфера (многопозиционна машина трени 622П) создавали поверхность трени трем различными методами:PRI me R. On samples of copper used for friction testing according to the disk-sphere scheme (multi-position friction machine 622P), the friction surface was created using three different methods:
1)травлением углублений в матрице, нанесением дисульфида молибдена магнет- ронным распылением (по прототипу);1) etching depressions in the matrix, applying molybdenum disulfide by magneton sputtering (according to the prototype);
2)травлением углублений в матрице, нанесением порошка дисульфида молибдена насыпкой и затем пластическим деформированием поверхностного сло матрицы плоским штампом при удельном давлении Р 0,5 кгс/мм2;2) etching the recesses in the matrix, applying molybdenum disulfide powder with a filling and then plastic deforming the surface layer of the matrix with a flat stamp at a specific pressure P 0.5 kgf / mm2;
3)травлением углублений в матрице, нанесением дисульфида молибдена магнет- ронным распылением и затем пластическим деформированием поверхностного сло 3) etching holes in the matrix, applying molybdenum disulfide by magneton sputtering and then plastic deforming the surface layer
матрицы плоским штампом при удельном давлении прессовани (отнесенном к номинальной поверхности матрицы) Pi 5 кгс/мм2, Р2 Ю кгс/мм2, Рз - 50 кгс/мм2 (предлагаемое техническое решение).matrices with a flat stamp at specific pressure of pressing (referred to the nominal surface of the matrix) Pi 5 kgf / mm2, P2 Yu kgf / mm2, Pz - 50 kgf / mm2 (proposed technical solution).
0 Углублени во всех случа х получали ионным травлением через маску, форма и расположение отверстий в которой представлены на фиг. 2. Размеры промежуточных рассто ний и отверсти в маске; d 0,10 Deepening in all cases was obtained by ion etching through a mask, the shape and location of the holes in which are shown in FIG. 2. The dimensions of the intermediate distances and the holes in the mask; d 0,1
5 мм, с 0,2 мм, b 0,17 мм. Режим травлени : среда аргон, давление Т0рр, напр жение разр да U 1000В, глубина травлени Нт 5 мкм. После травлени поверхность доводилась до Rc 0,04 мкм.5 mm, with 0.2 mm, b 0.17 mm. Etching mode: argon medium, pressure T0rr, discharge voltage U 1000 V, etching depth Nt 5 µm. After etching, the surface was adjusted to Rc 0.04 μm.
0 Испытани на трение проводились в режиме: нормальна нагрузка N 0,3 кгс. скорость скольжени V 0,02 м/с. Услови испытани : диск из меди (D 10мм, мм); сфера из стали У10А (R 1,5 мм). Через0 Friction tests were carried out in the mode: normal load N 0.3 kgf. sliding speed V 0.02 m / s. Test conditions: copper disc (D 10mm, mm); U10A steel sphere (R 1.5 mm). Through
5 определенные промежутки времени (или пути трени ) измер ли диаметр п тна износа сферического индентора и рассчитывали объемный износ сферы.5, certain time intervals (or friction paths) measured the diameter of the spot of wear of the spherical indenter and the volumetric wear of the sphere was calculated.
Результаты испытаний поверхностей,The results of the test surfaces
0 полученных по изобретению и другими методами , представлены в таблице.0 obtained according to the invention and other methods are presented in the table.
Объемный износ сферического индентора , работающего в паре с поверхностью диска, обработанной предлагаемым спосо5 бом, меньше, чем износ индентора, работающего в паре с другими исследованными поверхност ми. Износостойкость поверхности возрастает с ростом нагрузки, с которой поверхность обрабатываетс при пластическом деформировании.The volumetric wear of the spherical indenter working in tandem with the disk surface treated by the proposed method is less than the wear of the indenter working in tandem with the other surfaces studied. The wear resistance of the surface increases with increasing load, with which the surface is processed during plastic deformation.
00
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU884620561A SU1684549A1 (en) | 1988-12-15 | 1988-12-15 | Method of producing friction surfaces |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU884620561A SU1684549A1 (en) | 1988-12-15 | 1988-12-15 | Method of producing friction surfaces |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1684549A1 true SU1684549A1 (en) | 1991-10-15 |
Family
ID=21415283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU884620561A SU1684549A1 (en) | 1988-12-15 | 1988-12-15 | Method of producing friction surfaces |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1684549A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2480637C2 (en) * | 2011-08-04 | 2013-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Method for manufacturing anti-friction layer of sleeve half-bearing |
| RU2541596C1 (en) * | 2013-07-22 | 2015-02-20 | Денис Николаевич Мендрух | Friction surface |
-
1988
- 1988-12-15 SU SU884620561A patent/SU1684549A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Выложенна за вка JP N 60-135564, кл. F 16 С 33/12, С 23С 14/06, 1985. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2480637C2 (en) * | 2011-08-04 | 2013-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Method for manufacturing anti-friction layer of sleeve half-bearing |
| RU2541596C1 (en) * | 2013-07-22 | 2015-02-20 | Денис Николаевич Мендрух | Friction surface |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101403743B1 (en) | Friction piece in a lubricated medium, working at contact pressures higher than 200 mpa | |
| US7134939B2 (en) | Method for reducing wear of mechanically interacting surfaces | |
| CN103042375B (en) | A kind of metallic matrix or coating surface prepare the processing method of regular micro-texture | |
| US20010050235A1 (en) | Electrode design for electrochemical machining of grooves | |
| US4879791A (en) | Method of producing a pitted roll for an offset litho printing press | |
| KR20130122971A (en) | Press forming die, and method of manufacturing press forming die protection film | |
| SU1684549A1 (en) | Method of producing friction surfaces | |
| Menezes et al. | Effect of surface roughness parameters and surface texture on friction and transfer layer formation in tin–steel tribo-system | |
| US20110061510A1 (en) | Stamping Tool and Treatment Method for Stamping Tool Surface | |
| RU2223173C2 (en) | Stamp mold, method of manufacture of stamp mold and method of molding product by means of such mold | |
| GB2176545A (en) | Production of groove and land patterns on bearing faces of dynamic bearings | |
| CA1312293C (en) | Bonding friction material to plated substrates | |
| DE102006051719A1 (en) | Process for processing a coated friction contact surface of electrically conductive material and electrode for electrochemical machining | |
| Bhushan et al. | Metallurgical re-examination of wear modes I: erosive, electrical arcing and fretting | |
| RU2625619C1 (en) | Method of strength increase of details with coating | |
| KR100385257B1 (en) | Press-molding molds and glass disks for computer memory molded using them | |
| Noyan | Plastic deformation of solid spheres | |
| SU1435997A1 (en) | Method of determining modulus of elasticity of coating material | |
| SU855086A1 (en) | Method of producing coatings | |
| US20080250722A1 (en) | Electroplated abrasive tools, methods, and molds | |
| RU2304185C1 (en) | Strengthening coating with reinforcing effect application method | |
| Iliuc et al. | A comparative investigation of the sliding wear mechanism in lubricated steel-on-steel and diamond-on-steel friction pairs | |
| JPH02145800A (en) | Formation of dynamic-pressure groove of dynamic pressure-type fluid bearing | |
| Kristiansen et al. | Characterisation of electrical contacts made by non-conductive adhesive | |
| Ledkov et al. | Improvement of coating quality obtained by electro spark alloying with nonabrasive ultrasonic finishing polishing |