Дослідження антифрикційних електроіскрових покриттів на основі MoS2 для елементів торцевих ущільнень АЕС

Автори О.П. Гапонова1,2, В.Б. Тарельник3, Є.В. Коноплянченко3, Н.В. Тарельник3, В.О. Герасимнко3, В.В. Постолатій3, Г.П. Лапоног1
Афіліація

1Сумський державний університет, 40007 Суми, Україна

2Інститут фундаментальних технологічних досліджень, Польська академія наук, 02-016 Варшава, Польща

3Сумський національний аграрний університет, 40021 Суми, Україна

Е-mail gaponova@pmtkm.sumdu.edu.ua
Випуск Том 17, Рік 2025, Номер 5
Дати Одержано 10 серпня 2025; у відредагованій формі 25 жовтня 2025; опубліковано online 30 жовтня 2025
Цитування О.П. Гапонова, В.Б. Тарельник, Є.В. Коноплянченко, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 17 № 5, 05005 (2025)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.17(5).05005
PACS Number(s) 62.20.Qp ,68.35.Ct, 68.55.Ln, 81.15.Rs, 81.40.Pq, 81.65.Lp
Ключові слова Електроіскрове легування, Дисульфід молібдену, Торцеві імпульсні ущільнення, Триботехнічні покриття, Сталь AISI 321.
Анотація

У роботі досліджено вплив електроіскрового легування (ЕІЛ) на формування зносостійких покриттів на основі дисульфіду молібдену (MoS2) для застосування в торцевих імпульсних ущільненнях (ТІУ) насосного обладнання, що працює в умовах високих температур, тиску, агресивного середовища та радіаційного опромінення. Покриття отримані на зразках з аустенітної сталі AISI 321. Розроблено дві методики сульфомолібденування: перша передбачає попереднє нанесення сірковмісної пасти перед ЕІЛ молібденовим електродом; друга – нанесення порошку MoS2 з подальшим ЕІЛ молібденовим електродом. Досліджено мікроструктуру, мікротвердість, фазовий склад і трибологічні властивості покриттів. Встановлено, що сформовані покриття мають тришарову структуру: поруватий поверхневий шар, зміцнений шар і дифузійну зону. Максимальна мікротвердість досягала 1127 HV при Wр = 3,4 Дж. Результати трибологічних випробувань за схемою «кулька-диск» показали зниження коефіцієнта тертя до 0,0078 на зразках, отриманих першою методикою ЕІЛ. Отримані результати підтверджують доцільність використання методів ЕІЛ із включенням дисульфіду молібдену для підвищення експлуатаційної надійності та довговічності вузлів ТІУ в екстремальних умовах експлуатації. Запропоновані технології можуть бути впроваджені у виробництво насосного обладнання для ядерної, хімічної та енергетичної промисловості.

Перелік посилань