ТРИБОЛОГІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ КОМПОЗИЦІЙНОЇ КЕРАМІКИ B₄C–SiC–hBN ПРИ КОВЗАННІ ПО СТАЛІ AISI 347, ЗАНУРЕНІЙ В ЕМУЛЬСІЮ

Анотація

Для виготовлення композиційної кераміки B₄C–SiC–hBN методом вакуумного спікання під високим тиском використано порошки hBN, SiC та B₄C при їх вмісті 0, 10 та 20% (мас.) відповідно. Для оцінки трибологічних властивостей композиційної кераміки B₄C–SiC–hBN з різним вмістом hBN і SiC під час ковзання по сталі AISI 347, зануреній в емульсію, використано схему палець–диск. Результати експерименту вказують на те, що коефіцієнт тертя при ковзанні пари B₄C/AISI 347 зменшується несуттєво зі збільшенням дистанції ковзання. Крім того, коефіцієнт тертя пари B₄C/10% (мас.) SiC/20% (мас.) hBN/AISI 347 швидко зменшується. У трибопарах з композиційної кераміки B₄C–SiC–hBN під час ковзання по сталі AISI 347 за умови змащування емульсією на водній основі стаціонарне тертя може переходити в стан змішаного змащування зі збільшенням концентрації hBN, що покращує трибологічні характеристики. Стаціонарний коефіцієнт тертя значно зменшується до 0,01 з 0,386 при збільшенні концентрації hBN і SiC відповідно до 20% і 10%, тобто спостерігається тенденція до зменшення коефіцієнта тертя як для зразків B₄C–Si–hBN, так і для зразків дисків зі сталі AISI 347. У стаціонарному режимі тертя трибопар композиційної кераміки B₄C–SiC–hBN по сталі AISI 347 може переходити в стан змішаного змащування в емульсії. Зносостійкість композитної кераміки покращено за допомогою доданих частинок hBN і SiC завдяки їх змащувальному й зміцнювальному ефектам. Такі результати мають високу цінність для проєктування найновішої композиційної кераміки для різних промислових застосувань, які вимагають покращених трибологічних властивостей.