The effect of low-friction PVD coatings on scuffing and pitting resistance of spur gears

Recently, it was reported that low-friction coatings deposited on steel substrates exhibit excellent behaviour under scuffing conditions. However, a factor still limiting the scope of the application of the coatings is their poor performance under conditions of cyclic contact stress, which leads to accelerated fatigue failures (pitting). Two PVD coatings were tested: WC/C and MoS2/Ti. For the complex testing of gears, a back-to-back gear test rig, denoted as T-12U, was used. Two methods were applied: scuffing shock test (S-A10/16,6R/120) and the gear-pitting test (PT C/10/90). Steel gears coated with low-friction coatings exhibit excellent behaviour under scuffing conditions. The resistance to pitting wear of coated steel gears depends on not only the coating material but also on which steel gear is coated.

Najnowsze badania wskazują, że stalowe koła zębate pokryte powłokami niskotarciowymi wykazują znacznie większą odporność na zacieranie niż koła stalowe bez powłok. Jednakże czynnikiem limitującym stosowanie tychże powłok na koła zębate jest ich niewystarczająca odporność na powierzchniowe zużycie zmęczeniowe – pitting. W pracy przeprowadzono badania dla dwóch powłok WC/C i MoS2/Ti. Kompleksowe badania kół zębatych przeprowadzono z wykorzystaniem stanowiska pracującego w układzie mocy krążącej oznaczonego T-12U, stosując metodę zacierania szokowego (S-A10/16,6R/120) oraz metodę badania pittingu (PT C/10/90). Przeprowadzone badania dowiodły, że stalowe koła zębate pokryte powłokami niskotarciowymi wykazują dobrą odporność na pitting. Ponadto dowiedziono, że odporność na pitting zależy nie tylko od rodzaju powłoki, lecz także od tego, które koło stalowe zostało pokryte.