Графитовые покрытия

Предлагаем разработку и нанесение графитовых покрытий на детали, работающие в конкретных условиях эксплуатации (рабочая среда, температура, нагрузки, тип контакта), с целью снижения износа и увеличения их срока службы.

Определение

Графитовые покрытия — поверхностные слои на основе графита и углеродных структур, которые благодаря слоистой кристаллической структуре снижают сопротивление сдвигу в зоне контакта, обеспечивают сухое смазывание и работу узлов трения без жидкой смазки.

Графитовые покрытия используются также при плазменной цементации – локальном диффузионном насыщении поверхности углеродом при сверхбыстром импульсном нагреве и охлаждении c карбидообразованием и структурным упрочнением.

Назначение

• снижение коэффициента трения;
• цементирование локальных поверхностей;
• уменьшение адгезионного взаимодействия в контакте металл - металл;
• предотвращение схватывания и задиров;
• уменьшение износа при сухом трении;
• работа в условиях ограниченной или отсутствующей жидкой смазки;
• повышение ресурса узлов трения;
• стабилизация работы механических сопряжений;
• снижение вибраций и шумов;
• улучшение прирабатываемости контактирующих поверхностей;
• защита поверхностей при циклических, вибрационных и ударных нагрузках;
• повышение стойкости к локальному перегреву;
• уменьшение повреждения поверхностей при пусковых и аварийных режимах.

Свойства

• низкий коэффициент трения;
• выраженные самосмазывающиеся свойства;
• снижение вероятности заедания;
• устойчивость к адгезионному износу;
• способность формировать твердосмазочный слой в зоне контакта;
• стабильность трибологических характеристик;
• работа в условиях сухого трения;
• снижение локальных контактных напряжений;
• снижение тепловыделения в зоне трения;
• хорошая прирабатываемость;
• устойчивость к циклическим нагрузкам и фреттингу.

Материалы

Графитовые покрытия:

• PIO 951 - высокочистый мелкодисперсный графит;
• PIO 952 - легированный силицированный графит.

Металлографитовые системы:

• PIO 953 - графит – Ni (повышенная адгезия, устойчивость к циклическим нагрузкам);
• PIO 954 - графит – Cu (высокие антифрикционные свойства).

Графит – карбидные системы:

• PIO 955 - графит – WC (сочетание антифрикционности и высокой износостойкости);
• PIO 956 - графит – TiC (высокая твёрдость, повышенная термостойкость).

Графит – оксидные системы:

• PIO 957 - графит – Cr₂O₃ (высокая химическая стойкость, устойчивость в агрессивных средах).

Методы нанесения

• газотермическое напыление (газопламенное, плазменное, микроплазменное, HVOF, детонационное) — используется для формирования композиционных графитосодержащих покрытий: графит–металл, графит–карбид, графит–оксид;
• плазменно-импульсное осаждение (ПИО);
  Подробно о технологии ПИО
• электроискровое легирование;
• плазменная цементация.

Типичные применения

• направляющие и скользящие опоры;
• втулки, подшипники скольжения;
• зажимные и направляющие элементы;
• резьбовые соединения;
• детали насосов и компрессоров;
• уплотнительные элементы;
• поршневые и цилиндрические узлы;
• детали атомной промышленности;
• элементы печного оборудования;
• детали, работающие без жидкой смазки;
• механизмы с циклическими и вибрационными нагрузками;
• антифрикционные вставки и направляющие;
• детали, подверженные фреттингу и схватыванию;
• технологическая оснастка;
• контактные поверхности, подверженные фреттингу;
• элементы фиксации и позиционирования;
• детали, работающие в условиях высоких контактных нагрузок.

Применение для деталей атомной промышленности обусловлено сочетанием следующих свойств:

• низкий коэффициент трения;
• работоспособность без жидкой смазки;
• радиационная стойкость;
• высокотемпературная стабильность;
• химическая инертность;
• отсутствие холодного схватывания;
• совместимость с вакуумом и инертными средами.

Во многих узлах оборудования АЭС обычные смазочные материалы неработоспособны из-за высокой температуры, радиационного воздействия, вакуума, воздействия пара и агрессивных сред, а также невозможности регулярного обслуживания.

Основные характеристики

Фотографии покрытий