Page 12 - Реферат_Ткачук

10

Рис. 1. Залежність коефіцієнта тертя трибопар (а) та об'ємного зносу контртіла
UHMWPE (б) від шляху тертя (титановий сплав ВТ6 азотували на структурно-фазовий
стан І і ІІ).
Для визначення основних механізмів зношування трибопар оцінювали
топографічні особливості їх зношених поверхень. Згідно СЕМ-аналізу поверхонь
азотованого сплаву, встановлено, що їх топографія змінюється незначно, хоча
фіксується намащування (рис. 2 а, б).

Рис. 2. Картування зношеної поверхні азотованого сплаву ВТ6 (а, б) і СEM-зображення
зношеної поверхні UHMWPE (в, г): структурно-фазовий стан І (а, в) і ІІ (б, г).

З переходом від структурно-фазового стану І до ІІ рівень намащування
зменшується. Очевидно, що намащування вказує на перенесення м’якшого
матеріалу контртіла (UHMWPE) на поверхню азотованого сплаву. Це
підтверджується результатами мікрорентгеноспектрального аналізу, згідно
якого на азотованих поверхнях фіксується підвищений вміст вуглецю, як
основного компонента UHMWPE. Можна припустити, що намащування
UHMWPE відбувається в результаті як абразивного, так і адгезійного
зношування контртіла (рис. 2 в, г), оскільки на поверхні спостерігаються
абразивні борозни та адгезійні кратери, які притаманні цим механізмам
зношування. Меншу глибину абразивних борозен і меншу кількість адгезійних
кратерів зафіксовано на поверхні UHMWPE (рис. 2 г), який працював у
трибопарі зі сплавом, азотованим на структурно-фазовий стан ІІ (рис. 2 б).
Слід також зазначити, що на поверхні азотованого сплаву виявлено
підвищений вміст кисню, що свідчить про реалізацію окисного зношування. Це
пояснюється тим, що в процесі тертя в кисневмісному розчині (10% водний
розчин хондроїтину сульфату) відбувається окиснення поверхневого нітриду. Як
і у випадку з вуглецем, більший вміст кисню фіксується на поверхні титанового
сплаву, азотованого на структурно-фазовий стан І (рис. 2 а), що свідчить про
вищу інтенсивність окисного зношування трибопари.
Таким чином, зносостійкість азотованого титанового сплаву ВТ6 у
трибопарі з UHMWPE в 10% водному розчині хондроїтину сульфату, який
моделює синовіальну рідину, є кращою (менше ознак механізмів зношування за