Исследование трибологических характеристик микроплазменного высокоэнтропийного покрытия системы AlNiCoFeCr

В работе представлены исследования высокоэнтропийного покрытия, изготовленного микроплазменным напылением из композиционных порошков системы AlNiCoFeCr, при воздействии сил трения в поперечном и продольном направлениях. Проведенные трибологические испытания по схеме «штифт – диск» и локальная склерометрия по квадрату позволили установить перспективность покрытия для защиты узлов трения стальных изделий.

1. Болсуновская Т. А., Ефимочкин И. Ю., Севостьянов Н. В. Влияние марки графита в качестве твердой смазки на триботехнические свойства металлического композиционного материала // Труды ВИАМ. – 2018. – № 7. – С. 69–77.

2. Сорокин В. М., Курников А. С. Основы триботехники и упрочнения поверхностей деталей машин. – М.: Машиностроение, 1968. – 480 с.

3. Мышкин Н. К. Трение, смазка, износ. Физические основы и технические приложения трибологии. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007. – 368 с.

4. Yeh J.-W., Chen S. K., Lin S. J., Gan J. Y., Chin T. S. et al. Nanostructured High-Entropy Alloys with Multiple Principal Elements: Novel Alloy Design Concepts and Outcomes // Advanced Engineering Materials. – 2004. – V. 6. – N 5. – P. 299–303. URL: https://doi.org/10.1002/adem.200300567

5. Cantor B. Multicomponent high-entropy Cantor alloys // Progress in Materials Science. – 2021. – V. 120. – P. 100754. URL: https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2020.100754

6. Bolelli G., Bonilauri M. F. et al. HVOF deposition of TiC-based hardmetal coatings with High-Entropy Alloy (HEA) matrix // Surface & Coatings Technology. – 2025. – V. 512. –P. 132386. URL: https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2025.132386

7. Jin B., Zhang N., Yin S. Strengthening behavior of AlCoCrFeNi(TiN) high-entropy alloy coatings fabricated by plasma spraying and laser remelting // Journal of Materials Science & Technology. – 2022. – V. 121. – P. 163–173. URL: https://doi.org/10.1016/j.jmst.2021.12.055

8. Nakonechnyi S., Soloviova T., Yurkova A., Solodkiy I., Loboda P. Cold sprayed AlNiCoFeCr-TiB2 metal matrix composite coatings // Vacuum. – 2023. – V. 213. –P.112144. URL: https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2023.112144

9. Bolelli G., Bonilauri M. F. et al. Deposition of High-Entropy Alloy (HEA) coatings by HVOF and cold gas spray // Journal of Alloys and Compounds. – 2025. – V. 1039. – P. 183050. URL: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2025.183050

10. Harfouche M. M., Liang J., Aghasibeig M., Tarasi F., Moreau C., Dolatabadi A., Wong W., Azarmi F. Effect of WC powder morphology on dry sliding wear behavior of cold sprayed CrMnCoFeNi cantor HEA composite coatings at room temperature // Wear. – 2025. – V. 571. – P. 205838. URL: https://doi.org/10.1016/j.wear.2025.205838

11. Shi X., Li Q., He P., Feng K., Li Z., Wu Y. Microstructure and properties of plasma-sprayed AlCoCrFeNi high-entropy alloy coatings via CeO2 doping // Journal of Materials Research and Technology. – 2025. – V. 38. – P. 4351–4364. URL: https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2025.08.268

12. Feng C., Wang X. et al. High Hardness and Wear Resistance in AlCrFeNiV High-Entropy Alloy Induced by Dual-Phase Body-Centered Cubic Coupling Effects // Materials. – 2022. – V. 15. – N 19. – P. 6896. URL: https://doi.org/10.3390/ma15196896

13. Zhang X., Yang Z., Deng Y. Molecular Dynamics Study on Wear Resistance of High Entropy Alloy Coatings Considering the Effect of Temperature // Materials. – 2024. – V. 17, N 16. – P. 3911. URL: https://doi.org/10.3390/ma17163911

14. Нестерова Е. Д., Бобкова Т. И., Мухамедзянова Л. В., Хроменков М. В., Сердюк Н. А. Формирование композиционных порошков мультикомпонентных сплавов системы AlxNiCoFeCr методом механохимического синтеза // Вопросы материаловедения. – 2025. – № 2 (122). – С. 75–85.

15. Maroszek, M. et al., Anisotropy of Mechanical Properties of 3D-Printed Materials—Influence of Application Time of Subsequent Layers // Materials. – 2025. – V. 18, N 14. – Art. 3845. URL: https://doi.org/10.3390/ma18163845

16. Кравчук, К. Г. Измерение трибологических свойств покрытий и композиционных материалов на субмикронном и нанометровом масштабах: автореф. дис. … канд. техн. наук. – М., 2015

17. Zhang, H., Wu H. et al. Friction and wear performance of 3D-printed graphite/SiC composites with different graphite layer deflection angles // Tribology International. – 2024. – V. 199. – P. 109986. URL: https://doi.org/10.1016/j.triboint.2024.109986

18. Усеинов А. С., Кравчук К. Г., Львова Н. В. Измерение износостойкости сверхтонких наноструктурированных покрытий // Наноиндустрия. – 2011. – № 4. – С. 46–50.