Popov, S.Shumykin, S.Laptieva, H.Yuzhakov, M.Попов, Сергій МиколайовичШумикін, Сергій ОлександровичЛаптєва, Ганна МиколаївнаЮжаков, М. С.2026-01-092026-01-092022https://eir.zp.edu.ua/handle/123456789/25981Popov S. Increasing the wear resistance of heavy loaded friction units of anti-friction gas thermal coatings / S. Popov, S. Shumykin, H. Laptieva, M. Yuzhakov // Нові матеріали і технології в металургії та машинобудуванні. – 2022. – № 2. – C. 33-39.EN: Purpose. The purpose of this study is to establish technological conditions and parameters for obtaining materials for improving the performance of machine parts under conditions of heavily loaded friction units due to quasi-tribosystems of gas thermal sprayed anti-friction layers. Research methods. Priori data were used in combination with our own scientific developments of the dependences of the influence of the chemical composition of gas thermal sprayed anti-friction layers on the physical and mechanical properties of the surface layer of the material, which is destroyed under tribosystem conditions. Results. On the basis of the theoretical and practical scientific research, a set of relevant knowledge has been obtained, which makes it possible to determine the main criteria requirements for obtaining anti-friction layers and graphically describe the characteristics of the alloy and show the correlations of the parameters with each other. The positive role of aluminum as a soft component of anti-friction pseudoalloys, which is well sprayed by thermal metallization at an affordable cost, has been experimentally confirmed. It has been proven that gas thermal coatings in the form of pseudoalloys, consisting of particles with different physical and mechanical properties of materials, can have up to 2–3 times higher wear resistance compared to single-component coatings from materials included in the composition. Scientific novelty. Theoretical and practical scientific research with the reproduction of system analysis to increase the resistance to destruction under the conditions of quasi-tribosystems of gas thermal sprayed antifriction layers is given. It is shown that in order to ensure a good running in of the contacting surfaces in the friction zone and particles of hard material with high wear resistance and resistance against sticking with the counterbody, anti-friction pseudoalloys of coatings should contain zones of material particles with lower hardness to comply with the Charpy principle. It has been determined that when spraying composite wires for application as a solid component of anti-friction coatings, it is possible to use particles of alloying elements that form intermetallic compounds or phase components of alloys with a high hardness during melting. A comparative analysis showed that two-component coatings deposited with composite wires are characterized by higher hardness and wear resistance under high contact pressures compared to coatings of the same composition deposited with different types of solid wires. Practical value. The obtained results allow, within the framework of technical and technological accuracy, which is necessary in the practical engineering forecasts, to determine the physical and mechanical properties of wear resistant gas thermal sprayed anti-friction layers under conditions of quasi-tribosystems. Thus, in comparison with cast antifriction materials of the same composition, anti-friction layers obtained by thermal metallization have a 1.5–1.8 times higher wear resistance. UK: Мета роботи. Встановлення технологічних умов та параметрів для отримання матеріалів підвищення працездатності деталей машин в умовах важконавантажених вузлів тертя за рахунок квазітрибосистем газотермічних напилених антифрикційних шарів. Методи дослідження. Використано апріорні дані у комплексі з власними науковими розробками залежностей впливу хімічного складу газотермічних напилених антифрикційних шарів на фізико-механічні властивості поверхневого шару матеріалу, що руйнується в умовах трибосистем. Отримані результати. На основі проведених теоретико-практичних наукових досліджень одержано комплекс відповідних знань, які дозволяють визначити основні критеріальні вимоги для отримання антифрикційних шарів та графічно описати характеристики сплаву та показати кореляції параметрів між собою. Експериментально підтверджено позитивну роль алюмінію як м’якої складової антифрикційних псевдосплавів, який при доступній собівартості добре розпилюється методом термічної металізації. Доведено, що газотермічні покриття у вигляді псевдосплавів, що складаються з частинок, що володіють різними фізикомеханічними властивостями матеріалів, можуть мати до 2–3 разів більшу зносостійкість порівняно з однокомпонентними покриттями матеріалів, що входять до складу композиції. Наукова новизна. Наведено теоретико-практичні наукові дослідження з відтворенням системного аналізу для підвищення опірності до руйнування в умовах квазітрибосистем газотермічних напилених антифрикційних шарів. Показано, що для забезпечення доброго припрацювання контактуючих поверхонь у зоні тертя та частинок твердого матеріалу з високою зносостійкістю та стійкістю до злипання з контртілом антифрикційні псевдосплави покриттів повинні містити зони частинок матеріалу. з меншою твердістю для дотримання принципу Шарпі. Визначено, що при розпиленні композиційних дротів, для використання в якості твердої складової антифрикційних покриттів можливо використання часток легуючих елементів, що утворюють в процесі плавлення інтерметаліди або фазові складові сплавів, які мають більшу твердість. Порівняльний аналіз показав, що двокомпонентні покриття, напилені композитними дротами, відзначаються більш високою твердістю і зносостійкістю в умовах високих контактних тисків у порівнянні з покриттями аналогічного складу, напиленими різнотипними суцільними дротами. Практичне значення. Отримані результати дозволяють в рамках технічної та технологічної точності, яка необхідна в практичних інженерних прогнозах, визначити фізико-механічні властивості зносостійких напилених газотермічних антифрикційних шарів в умовах квазітрибосистем. Так, порівняно з відлитими антифрикційними матеріалами аналогічного складу антифрикційні шари, отримані методами термічної металізації, відзначаються в 1,5–1,8 рази більш високою зносостійкістю.enwear resistancehardnessquasi-tribosystemsanti-friction layergas thermal coatingsprayingpseudoalloyзносостійкістьтвердістьквазітрибосистемиантифрикційний шаргазотермічне покриттянапиленняпсевдосплавArticle