Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал:
https://repo.snau.edu.ua/xmlui/handle/123456789/10123
Назва: | The characterization of silver coating on the surface of tin bronze by electro-spark deposition |
Інші назви: | Характеристика покриття зі срібла на поверхні олов’яної бронзи, сформованого методом електроіскрового осадження |
Автори: | Zhang, Zhengchuan Чжан, Чженчуань |
Ключові слова: | coating surface electro-spark deposition (ESD) покриття поверхня електроіскрове осадження (ESD) |
Дата публікації: | 2021 |
Видавництво: | СНАУ |
Бібліографічний опис: | Zhang Zh. The characterization of silver coating on the surface of tin bronze by electro-spark deposition [Electronic resource] / Zh. Zhang // Вісник Сумського національного аграрного університету : науковий журнал. – Сер. «Механізація та автоматизація виробничих процесів» / Сумський національний аграрний університет. – Суми : СНАУ, 2021. – Вип. 4 (46). – С. 60-66. |
Короткий огляд (реферат): | Silver, as a soft material, is used in the construction of bearings that carry high loads and high speeds, and has good lubrication characteristics, mechanical properties and corrosion resistance. There are many methods of forming a suitable coating, but the process of applying Ag coating to the surface of a tin-bronze bearing sleeve using electrospark deposition (ESD) technology to improve operating conditions has not been sufficiently described. In the article the investigated coating is obtained on a tin bronze substrate, which was formed as a result of ESD with the use of silver as a soft antifriction material. The morphology, composition and properties of the coating were studied. The Ag coating on the surface of tin bronze that was formed by alternately electro-spark deposition applying the soft material of silver. The analysis of deposition on mass transfer, roughness, thickness, surface morphology, elemental composition and tribological properties of the Ag coating were investigated by electronic scales, 3D optical profilometers, scanning electron microscopy (SEM), energy dispersion spectrum (EDS) and tribometer. The results show that the soft material coating of silver is dense, uniformly distributed and metallurgical fusion with the substrate. The coating of silver was deposited on the surface of tin bronze by electro-spark deposition. The optimal process parameter was obtained as follows: the voltage is 60V, the duty cycle is 25%, the efficiency is 1min/cm2 . Under the optimal process parameters, the mass transfer is 25.0mg, the surface roughness of the Ag coating is 15.46μm and the thickness is 15μm. In particular, the layer obtained under the optimal process parameters reduces surface micro-cracks and has a relative smooth and dense surface with good integrity. The Ag coating have a good metallurgical bonding with the substrate, and the microstructure of the deposition is compact. Due to the rapid heating and cooling of the substrate surface by ESD technology, the grains in the deposition layer are very dense, refined, uniformly distributed. The tribological properties of the coating in dry friction show that the lower resistance is exhibited by the Ag coating deposited using the soft antifriction material. The surface friction coefficient is stable after running-in, and becomes stable throughout the test and the minimum friction coefficient of the Ag coating is about 0.31 after running-in stage. The wear mechanism of the Ag coating is dominated by plastic deformation, abrasive wear and slight polishing. Plastic deformation and abrasive wear dominated on the relatively soft Ag coating. Silver and copper have very good wettability, which is conducive to improving the metallurgical bonding performance between metals during ESD. However, the performance of silver as antifriction material coating needs to be further improved. |
Опис: | Срібло як м’який матеріал використовується у конструкції підшипників, які несуть високі навантаження і високі швидкості, і має хороші характеристики змащення, механічні властивості та стійкість до корозії. Існує багато методів формування відповідного покриття, але не достатньо описаний процес нанесення Ag-покриття на поверхню олов’яно-бронзової втулки підшипника за допомогою технології електроіскрового осадження (ESD) для покращення умов експлуатації. У статті досліджене покриття, отримане на підкладці з олов’янистої бронзи, яке було сформоване в результаті ESD із застосуванням срібла як м’якого антифрикційного матеріалу. Досліджено морфологію, склад і властивості покриття. Приведено технологію формування Ag-покриття на поверхні олов’яної бронзи, яке утворене шляхом почергового електроіскрового осадження (ESD) нанесенням м’якого матеріалу срібла. Аналіз впливу осадження на масообмін, шорсткість, товщину, морфологію поверхні, елементний склад і трибологічні властивості Ag-покриття досліджували за допомогою електронних ваг, 3D-оптичних профілометрів, скануючої електронної мікроскопії (SEM), спектру енергетичної дисперсії (EDS) та трибометра. Покриття зі срібла наносили на поверхню олов’яної бронзи електроіскровим напиленням. Оптимальний параметр процесу був отриманий таким чином: напруга 60 В, робочий цикл 25%, продуктивність 1 хв/см2 . За оптимальних параметрів процесу масообмін становить 25,0 мг, шорсткість поверхні Ag-покриття – 15,46 мкм, а товщина – 15 мкм. Зокрема, шар, отриманий за оптимальних параметрів процесу, зменшує поверхневі мікротріщини і має відносно гладку і щільну поверхню з хорошою цілісністю. Ag-покриття має хороший дифузійний зв’язок із підкладкою, а мікроструктура осадження компактна. Завдяки швидкому нагріванню та охолодженню поверхні підкладки за технологією ESD зерна в шарі осадження дуже щільні, витончені, рівномірно розподілені. Трибологічні властивості покриття при сухому терті показують, що менший опір демонструє Ag-покриття, нанесене з використанням м’якого антифрикційного матеріалу. Коефіцієнт поверхневого тертя стабільний після обкатки і стає стабільним протягом випробування, а мінімальний коефіцієнт тертя Ag-покриття становить приблизно 0,31 після етапу обкатки. У механізмі зношування Ag-покриття переважають пластична деформація, абразивне зношування та незначне полірування. На відносно м’якому Ag-покритті переважали пластична деформація та абразивне зношування. Срібло і мідь мають дуже хорошу «змочуваність», що сприяє покращенню ефективності дифузійного зчеплення між металами під час електростатичних розрядів. Однак ефективність застосування срібла як антифрикційного покриття потребує подальшого покращення. |
URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): | https://repo.snau.edu.ua:8080/xmlui/handle/123456789/10123 |
Розташовується у зібраннях: | Науковий журнал "Вісник СНАУ" |
Файли цього матеріалу:
Файл | Опис | Розмір | Формат | |
---|---|---|---|---|
4.pdf | 931,79 kB | Adobe PDF | Переглянути/Відкрити |
Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.