• Віктор Бородій Національний авіаційний університет
  • Оксана Мікосянчик Національний авіаційний університет
  • Рудольф Мнацаканов Національний авіаційний університет
  •  Сергій Занько Національний авіаційний університет
  • Ігор Малярчук Національний авіаційний університет




specific work of friction, self-fluxing coating, microhardness, rolling with slippage


It was determined that one of the most promising approaches to predicting the wear resistance of friction pairs is the analysis of the wear rate of the friction unit by assessing the kinetics of changes in the structural and energy characteristics of the surface layers of materials. The paper presents a method for estimating the specific friction in tribotechnical contact for accelerated laboratory and bench tests in the study of structural materials, which can be used to predict the kinetics of changes in energy intensity of contact, the degree of activation of metal, the intensity of its deformation over time - the main indicators that affect the durability of the friction units of machines and mechanisms. It was determined that by selecting the optimal thickness of the nickel-based coating obtained by gas-flame spraying of self-fluxing granular powder PG-AN9 (ПГ-АН9), it is possible to obtain coatings characterized by high wear resistance in rolling with slippage conditions. The total linear wear of the leading and lagging surfaces in rolling with slippage conditions is 9.9 : 3.54 : 2.12 μm for coatings with a thickness of 0.3, 0.7 and 1.2 mm respectively. It was determined that increasing the thickness of the self-fluxing coating to 1.2 mm defines an increase in the microhardness of the surface layers, an increase in antifriction properties and a decrease in the intensity of wear. The self-fluxing coating exhibits a high load-bearing capacity in the contact load range of 150…450 MPa, which is due to the presence of nanostructured dispersed particles in the matrix. The coating under load does not undergo intense structural and energy transformations, as evidenced by the kinetics of changes in the specific work of friction during performance period: at the initial stage of performance, at a contact load of 150 MPa specific friction was 4800 J/mm2, during friction process, by increase of contact load up to 450 MPa, this parameter is reduced by 2.1 times. The main criterion of effective structural suitability of the coating is its high wear resistance, which is 2,2·1011 and 1,9·1011  for leading and lagging surfaces respectively.

Author Biographies

Віктор Бородій, Національний авіаційний університет

заступник декана аерокосмічного факультету, Національний авіаційний університет

Оксана Мікосянчик, Національний авіаційний університет

 д. техн. наук, професор, завідувач кафедри прикладної механіки та інженерії матеріалів, Національний авіаційний університет

Рудольф Мнацаканов, Національний авіаційний університет

д. техн. наук, професор, професор кафедри підтримання льотної придатності повітряних суден, Національний авіаційний університет

 Сергій Занько, Національний авіаційний університет

 канд. техн. наук, директор НДІ СЗПТІ, Національний авіаційний університет

Ігор Малярчук, Національний авіаційний університет

 випускник НАУ, магістр за спеціальністю 152 Метрологія та інформаційно-вимірювальна техніка, Національний авіаційний університет


Fedorov S.V. Structural-Energy Interpretation of the Friction / S.V. Fedorov // in M.A. Chowdhury (Ed.): Friction, Lubrication and Wear, London, United Kingdom, IntechOpen Ltd., 2019. - Р. 35-52.

Fedorov S.V. Analysis of the energy balance of friction on the rolling contact / S.V. Fedorov // Tribology in Industry. – 2021. - Volume 43, No 2. – P. 283-297.

Lopatkyn S.Iu., Lopatkyn R.Iu. Model protekanyia protsessov yznashyvanyia y vosstanovlenyia rabochei poverkhnosty kanala stvola pry trybokhymycheskom vzaymodeistvyy / S.Iu. Lopatkyn, R.Iu. Lopatkyn // Visnyk Sumskoho derzhavnoho universytetu. Seriia Tekhnichni nauky. – 2004. - №13(72). - c. 164-172.

Fedorov S. V. Aksyomatyka fenomena trenyia kak osnovnaia metodolohyia eho yzuchenyia / S. V. Fedorov // Visn. Nats. tekhn. un-tu Ukrainy "KPI". Ser. Mashynobuduvannia. - 2012. - Vyp. 64. - S. 244-254.

Lubrication State Recognition Based on Energy Characteristics of Friction Vibration with EEMD and SVM / Hai-jie Yu, Hai-jun Wei, Jing-ming Li and other // Shock and Vibration. – 2021. - vol.2021. - Article ID 9972119. – 7 p.

Evaluation of operational properties of aviation oils by tribological parameters / O.O. Mikosianchyk, О.Ye. Yakobchuk, R. H. Mnatsakanov, A.M. Khimko // Problems of Tribology. – 2021. - V. 26, No 1/99. – Р. 43-50.

Blau, J. P. The significance and use of the friction coefficient / J. P. Blau, // Tribology International. -2001. 34(9). – Р.585-591.

Fujii, Y. Method for measuring transient friction coefficients for rubber wiper blades on glass surface. Tribology International. 2008. - 41(1). – Р.17-23.

A novel method for determination of kinetic friction coefficient using inclined plane / D. Vukelic, P. Todorovic, K. Simunovic and other // Tehnički vjesnik. – 2021. - 28, 2. – Р. 447-455.

Dmytrychenko N.F., Mnatsakanov R.H. Smazochnыe protsessы v uslovyiakh nestatsyonarnoho trenyia: Monohrafyia/ Dmytrychenko N.F., Mnatsakanov R.H. –Zhytomyr: ZhYTY. – 2002. – 308s.

Otsinka trybotekhnichnykh kharakterystyk ta kontaktnoi vytryvalosti zubchastoi peredachi herotornoho maslianoho nasosu / V. M. Borodii, O. O. Mikosianchyk, R. H. Mnatsakanov, O. Ye. Yakobchuk // Problemy tertia ta znoshuvannia – 2022. - 1 (94). – S. 4-16

Kharlamov Yu. A. Osnovы tekhnolohyy vosstanovlenyia y uprochnenyia detalei mashyn / Yu. A. Kharlamov, Y. A. Budahiants. – Luhansk: SUNU im. Volodymyra Dalia, 2003. – 495 s.

Campbell C.E., Kattner U.R. Assessment of the Cr-B system and extrapolation to the Ni-Al-Cr-B quaternary system / // Calphad. – 2002. – Vol. 26, Issue 3. – P. 477-490.

Mordyuk B. N., Mikosyanchik O. O., Mnatsakanov R. G. Structure-Phase State and Wear of Ni–Cr–B–Si–C Coating on Steel 1045 under Friction Conditions with the Shear Load Component / B. N. Mordyuk, O. O. Mikosyanchik, R. G. Mnatsakanov // Metallofiz. Noveishie Tekhnol. -2020. - 42, No. 2. – Р. 175–195 (in Ukrainian).

Johnson K. L. The strength of surfaces in rolling contact / K. L. Johnson // Proc. Inst. Mech. Eng. C. – 1989. – Vol. 203, № 3. – P. 151-163.





Проблеми тертя та зношування