Способ формирования сервовитной пленки на трущихся поверхностях. Сервовитная пленка


Сервовитная пленка - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Сервовитная пленка

Cтраница 1

Сервовитная пленка - защитная металлическая пленка, в которой протекает диффузионно-вакансионный механизм сдвига. Возникает в начальной стадии трения в результате избирательного растворения анодных компонентов поверхностного слоя металла или сплава. Находится под воздействием ПАВ.  [1]

Сервовитная пленка может образовываться в узле трения сталь-сталь при работе с металлоплакирующими смазочными материалами, содержащими мелкие частицы бронзы, меди, свинца, серебра и др. При использовании ЦИАТИМ-201 с добавками порошка меди, бронзы или латуни, а также свинца в паре сгаль-сталь поверхности деталей покрываются тонкой пленкой, состоящей из металла применяемых порошков. В процессе работы порошки частично растворяются в смазочном материале и в результате восстановления окисных пленок прочно схватываются со сталью, образуя сервовитную пленку. Такие пленки пластичных металлов пористы и содержат в порах смазочный материал. Коэффициент трения при высоких нагрузках снижается, а стальные поверхности не изнашиваются. При хорошо восстанавливающих свойствах смазочного материала можно для реализации ИП вводить закись или окись меди. Сервовитная пленка образуется в результате восстановления окислов меди в процессе трения.  [2]

Сервовитная пленка может образоваться при трении ПТФЭ, наполненного закисью меди, о сталь при смазывании глицерином. Сервовитная пленка образуется в результате восстановления закиси меди до чистой меди. Стальная поверхность покрывается слоем меди.  [3]

Сервовитная пленка может длительно работать без дополнительного питания поверхностей смазочным материалом.  [5]

Сервовитная пленка при трении отличается от пленки граничной смазки не только по величинам трения и износа.  [7]

При деформировании сервовитная пленка не разрушается и не подвергается усталостному разрушению.  [8]

Пассивирующую способность сервовитной пленки можно выявить, анализируя кривые потенциал - время ( рис. 15), из которых видно, что медь Ml и бронза БрАЖМц, БрОНФ, БрХО 5 в глицерине пассивируются, а ЛС 59 - 1, БрБ2, БрОЦС, БрОФ растворяются.  [9]

Каталитическая активность сервовитной пленки приводит к образованию на ней полимерных пленок из свободных радикалов органических веществ, которые возникают в процессе деструкции смазочного материала. Легко деформируясь, сервовитная пленка обеспечивает значительное снижение фактического давления в контакте, а также минимизирует сдвиговые силы, защищая от повреждения нижележащие слои металла.  [11]

В процессе образования сервовитной пленки в глицерине происходят изменения.  [12]

Физико-химические исследования структуры сервовитной пленки дали основание высказать предположение, что материал пленки находится в состоянии, подобном расплавленному. Она не способна к наклепу, имеет малые сдвиговые усилия, пориста. Трение бронзы о сталь в условиях ИП можно уподобить скольжению тела по льду, при котором низкий коэффициент трения вместо воды обеспечивает пленка расплавленного металла.  [14]

Замечено, что свойства сервовитной пленки в отношении защиты от износа и снижения трения зависят от особенностей медного сплава: количества и свойств легирующих элементов; упорядоченности состава сплава; близости количества легирующих элементов к пределу растворимости и свойств образующегося при трении ПАВ.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

2. Период постоянного режима.

После возникновения медной пленки возникает пара трения “медь-медь”. За счет этого улучшаются условия трения, прекращается тепловыделение при трении и окисление смазочно-охлаждающей смеси и, как следствие, прекращается растворение медных трубок. При нарушении сплошности пленки режим трения ухудшается; это приводит к окислению смазки, к дополнительному растворению меди, в следствие чего защитная пленка восстанавливается. Этот процесс повторяется с определенной периодичностью по мере разрушения защитной пленки.

Металлическая защитная пленка, которая возникает на поверхностях трения, называется “сервовитной” от латинского “servo-witte” - спасать жизнь.

Механизмы образования сервовитной пленки

Механизм образования пленки изменяется в зависимости от типа материалов, которые принимают участие в трении, и условий трения. Зафиксированы такие случаи проявления эффекта ИП:

1. В паре “бронза - сталь” при смазке глицерином (при использовании глицерина механизм ИП реализуется наиболее часто). Глицерин представляет собой слабую кислоту и растворяет верхний слой бронзы, вследствие чего атомы легирующих элементов уносятся с поверхности бронзовой детали. Ее поверхность обогащается медью, содержащей большое количество вакансий. Соединяясь, вакансии образуют пустоты, заполненные глицерином. Медь “схватывается” при трении со сталью и переносится на стальную поверхность, образуя слой толщиной 1…2 мкм. Возникновение медной пленки перерывает контакт бронзы с глицерином, и процесс временно прекращается.

2. В паре “сталь - сталь” при работе со смазкой, содержащей частички меди, бронзы, свинца, серебра (примером такой смазки является ЦИАТИМ-201). Поверхности покрываются пленкой металлов, находящихся в смазочном материале.

3. В порошковых спеченных материалах (содержащих Сu-Ni связку), которые работают в нефтепродуктах и сточных водах. Мягкая составляющая материала за счет трения выдавливается на поверхность и растворяется в жидкости; через жидкость атомы меди переносятся на поверхность твердых частиц, покрывая их защитной пленкой.

4. В паре “полимер, заполненный закисью меди, - сталь” при смазке глицерином. Глицерин восстанавливает закись меди до чистой меди, которая схватывается со стальной поверхностью и переносится на нее.

5. В паре “полимер, заполненный частичками медной проволоки, - сталь”. Кроме пленки меди, на стали возникает слой металлополимеров, возникших в результате взаимодействия полимера и стали. Появление таких пленок в данном случае может происходить в условиях трения без смазки.

Факторы проявления эффекта ИП

Высокая износостойкость, характерная для эффекта ВП, связана с действием ряда факторов, обусловленных возникновением сервовитной пленки. К этим факторам относятся:

1. Осуществление контакта поверхностей через тонкий пластический слой меди. Сервовитная пленка перекрывает неровности поверхности трущихся деталей, легко деформируется и сглаживает рельеф, увеличивая контактную площадь трения. В результате снижается давление на поверхности трения, то есть уменьшается вероятность схватывания и взаимного внедрения выступов, что всегда приводит к повышенному износу.

2. Устранение окисления металла на поверхности трения. Окислительные пленки предотвращают схватывание поверхностей, но ввиду своей хрупкости они быстро разрушаются, что ускоряет износ. В режиме ИП окислительные пленки не возникают, поскольку поверхность защищена сервовитной пленкой и плотными слоями положительно заряженных молекул ПАВ, которые возникают при трении. Обычные окислительные пленки препятствуют выходу дислокаций на поверхность и потому ускоряют наклёп и разрушение поверхностных слоев. Сервовитные пленки имеют высокую пластичность, в них дислокации могут “разряжаться” без существенного упрочнения поверхности (рис.1.27).

а)

б)

Рис.1.27. Контакт деталей при наличии окислов при граничной смазке (а) и в случае реализации ИП (б): 1- сталь, 2 - бронза, 3 - пленка окислов, 4 - сервовитная пленка.

3. Реализация эффекта Ребиндера. Окислительные пленки затрудняют доступ ПАВ к поверхности, поэтому не достигается эффект пластификации (размягчения) поверхности. На сервовитной пленке окислы не возникают, поэтому она содействует полному проявлению эффекта Ребиндера (рис.1.28). Размягченные рабочие поверхности лучше прирабатываются друг к другу при трении, увеличивая площадь фактического контакта.

4. Перенос частиц с одной поверхности трения на другую и удержание их электрическим полем в зоне контакта. Обычные продукты износа представляют собой незаряженные частицы окислов, которые уносятся с поверхности; при этом они действуют как абразив, царапая поверхность. При ИП продуктами износа являются частицы меди. Эти частицы имеют пористую поверхность, которая очень активна и быстро покрывается плотным слоем ПАВ. Такие частицы называют мицеллами, они имеют электрический заряд. Под действием заряда мицеллы скапливаются в зазорах и могут переноситься с поверхности на поверхность, восстанавливая разрушенную сервовитную пленку (рис. 1.29). Таким образом, частицы износа сервовитной пленки не удаляются из зоны трения, что резко снижает износ.

а)

б)

Рис.1.28. Схема распространения деформации в местах контакта при граничной смазке (а) и при ИП (б): 1- сталь, 2 - бронза, 3 - пленка окислов, 4 - сервовитная пленка, 5 - места деформации.

5. Образование продуктов полимеризации материала на поверхности сервовитной пленки. В смазочный материал зачастую добавляют специальные вещества (например, смесь метилового эфира многоосновной кислоты и полимера (полиаминов)), которые при трении полимеризуются и образуют дополнительный защитный слой. При граничной смазке полимерные пленки получаются лишь спустя некоторое время, поскольку окисные пленки препятствуют процессу полимеризации. При ИП этот процесс ускоряется, поскольку на сервовитной пленке окислы отсутствуют; кроме того, сервовитная пленка является катализатором процесса полимеризации (рис.1.30).

а)

б)

Рис.1.29. Схема движения частиц износа в зоне контакта при граничной смазке (а) и при ИП (б): 1- сталь, 2 - бронза, 3 – окисная пленка, 4 - сервовитная пленка, 5 - частицы изнашивания.

а)

б)

Рис.1.30. Контакт деталей в присутствии смазочного материала со специальными добавками при граничной смазке (а) и при ИП (б): 1- сталь, 2 - бронза, 3 - пленка окислов, 4 - сервовитная пленка, 5 - пленки полимера.

Эффект ИП находит все большее применение в технике последние годы в технике. Он используется при трении пар “сталь - сталь”, “сталь - чугун”, “чугун - чугун”, “сталь - порошковый материал (металлополимер, стекло, бронза, Al-сплавы)”. Задачей ученых является расширение сферы использование эффекта безизносности за счет оптимизации материала деталей и типа смазочного вещества.

studfiles.net

способ формирования сервовитной пленки на трущихся поверхностях - патент РФ 2059121

Использование: машиностроение, в частности для нанесения сервовитной пленки на изготавливаемых и ремонтируемых поверхностях контактируемых и трущихся деталей пар трения с различной твердостью (сталь-бронза, сталь-бабит, сталь-бабит, сталь-латунь и т. п.). Сущность изобретения: обрабатываемый элемент пары с большей твердостью вводят в контакт с технологическим элементом соразмерной или повышенной твердости, размещают между ними активированную смесь, содержащую следующие компоненты в масс проц.: абразивоподобный порошок природного серпентинита 0,5-40, сера 0,1-5, ПАВ 1-40, органическое связующее - остальное, при этом обрабатываемый элемент пары намагничивают и подсоединяют к отрицательному полюсу источника постоянного тока, а технологическую деталь - к положительному. Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для нанесения сервовитной пленки на изготавливаемых и ремонтируемых поверхностях контактируемых и трущихся деталей пар трения с различной твердостью (сталь бронза, сталь балит, сталь латунь и т.п.). Известен способ формирования сервовитных пленок на трущихся поверхностях, заключающийся в том, что между трущимися поверхностями размещают предварительно механоактивированную смесь абразивоподобного порошка природного кварца в органическом связующем. Недостатком данного способа является то, что в парах трения с различной твердостью элементов трения сервовитная пленка либо не формируется на элементе пары трения большей твердостью, либо имеет низкое качество из-за того, что в процессе приработки на элементе пары большей твердости не происходит разрушение оксидной пленки. Цель изобретения повышение качества сервовитной пленки в парах трения с различной твердостью. Цель достигается тем, что осуществляют контакт элемента обрабатываемой пары трения большей твердости с технологическим элементом, обладающим соразмерной или повышенной твердостью, размещают между ними активированную смесь, содержащую следующие компоненты, мас. Абразивоподобный порошок природного серпентинита 0,5-40 Сера 0,1-5 ПАВ 1-40 Органическое связующее Остальное, при этом обрабатываемый элемент пары намагничивают и подсоединяют к отрицательному полюсу источника постоянного тока, а технологическую деталь к положительному и прирабатывают до образования сервовитной пленки, после чего технологическую деталь заменяют элементом пары и прирабатывают в этой же смеси. Заданные параметры являются необходимыми для процесса образования сервовитной пленки на обрабатываемых поверхностях. Сервовитная пленка формируется на ювенильной поверхности (со сколотой оксидной пленкой), поэтому твердость технологической детали должна быть выше или, в крайнем случае, равной твердости обрабатываемой детали. Намагничивание обрабатываемой детали обеспечивает улучшение процесса образования сервовитной пленки за счет привлечения частиц абразивоподобного порошка природного серпентинита, обладающего магнитными свойствами, к обрабатываемой поверхности. Того же эффекта позволяет добиться подключение обрабатываемой детали к отрицательному, а технологической детали к положительному полюсу источника постоянного тока для привлечения к обрабатываемой поверхности ионов, образовавшихся в смеси в процессе активизации, а также процессе приработки. П р и м е р. Производилось формирование сервовитной пленки на червячной паре одноступенчатого червячного универсального 24-63 редуктора (черт. 5005.1.000.00.СБ). Червяк изготовлен из ст. 40х ГОСТ 4543-71, венец червячного колеса из бронзы Бр АЖ9-4л ГОСТ 493-79. В специальном приспособлении червяк ввели в зацепление с инстpументом, имитирующим червячное колесо, изготовленным из стали 45х ГОСТ 4543-71, и представляющим собой ролики. Обкатку производили в среде смеси, содержащей следующие компоненты, мас. Абразивоподобный порошок 5 Сера 0,5 ПАВ 5 Добавки 0,5 Литол-24 Остальное В качестве абразивоподобного порошка использовали природный серпентинит Печенговского месторождения, приготовленный следующим способом. Сначала диспергировали до 500 мкм и меньше, затем отсепарировали на металлической сетке под углом 7о к горизонтальной плоскости и с частотой 50 Гц и амплитудой 2,5 мм колебаний под углом 30о к горизонтальной плоскости и с ячейкой 200 мкм, обеспечившей осветление и крупность не более 40 мкм. Затем повторно диспергировали до крупности не более 5 мкм, отсепарировали постоянным магнитом, что позволило повысить осветление и снизить крупность до 2 мкм. Обезвоженный абразивоподобный порошок осветлен до шарово-голубоватого, очень светлого цвета, а его химический состав содержал следующее, MoO 39 SiO2 36 FeO, Fe2O2, Fe3O4 10 Al2O3 3 РЭМ 1,3 Оксиды Mn, Ni, Co, Cu, Ti, Zr, Cr 3,5 Остальное 3,3 В качестве ускорения процесса окисления ювенильной поверхности дополнительно введена сера. Для обеспечения удержания во взвеси абразивоподобных частиц крупностью 0,1-2 мкм и для снижения прочности поверхностного слоя металла и абразива введен ПАВ (ОП-7). Смесь приготавливали следующим образом. В ПАВ засыпали абразивоподобный порошок, серу и иные добавки, тщательно перемешивали до взвеси. В разогретый до 95оС литол-24 залили взвесь и тщательно перемешивали. Намагничивание червяка осуществлялось с помощью кольцевых постоянных магнитов, закрепленных на червяке. Кроме того, к червяку подсоединили электрод от отрицательного полюса источника постоянного тока напряжением 24 В, силой тока 1 А, а к ролику электрод от положительного полюса этого же источника тока. Обкатку производили в режимах холостого хода, 25% 50% 75% и 100% нагрузках от номинальной. Контроль образования сервовитной пленки на червяке определяли путем измерения толщины витков червяка на каждой "ступеньке", образованной соответствующей нагрузкой от номинальной. После образования сервовитной пленки толщиной 0,01-0,1 мм процесс прекратили. Затем червяк установили в редуктор в паре со штатным червячным колесом. Приработку провели на испытательном стенде в среде механоактивированной смеси в течение 15 мин на каждом указанном выше режиме нагружения, после чего механоактивированную смесь слили до истечения струей. Провели часовую обкатку "всухую" в течение часа на каждом указанном выше режиме нагружения. Контроль качества редуктора определяли в соответствии с технологическими требованиями чертежа. В результате замеров отмечено повышение КПД на 3% и снижение температуры на 7% относительно требования чертежа на смазке Литол-24.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СЕРВОВИТНОЙ ПЛЕНКИ НА ТРУЩИХСЯ ПОВЕРХНОСТЯХ, заключающийся в том, что между трущимися поверхностями элементов пары трения размещают предварительно активированную смесь абразивоподобного порошка в органическом связующем, после чего поверхности трения элементов прирабатывают, отличающийся тем, что используют активированную смесь, содержащую следующие ингредиенты, мас. Природный серпентинит 0,5 40,0 Сера 0,1 5,0 ПАВ 1 40 Органическое связующее Остальное причем перед размещением активированной смеси между поверхностями трения элементов элемент пары трения с большей твердостью вводят в контакт с технологическим элементом с равной или большей твердостью, упомянутую активированную смесь сначала размещают между ними, при этом обрабатываемый элемент намагничивают и подсоединяют к отрицательному полюсу источника тока, а технологический элемент к положительному полюсу, затем упомянутые поверхности трения прирабатывают, после чего технологический элемент заменяют элементом пары трения.

www.freepatent.ru

Сервовитная пленка - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4

Сервовитная пленка

Cтраница 4

Введение в масло, смазывающее пару трения сталь - сталь, некоторых комплексных соединений меди, подобных тем, которые образуются в процессе трибохимических превращений при избирательном переносе, позволяют в ряде случаев осуществить процесс, аналогичный избирательному переносу, включая образование на поверхностях трения сервовитной пленки и обеспечение низкого трения и малой интенсивности изнашивания.  [46]

Сервовитная пленка может образовываться в паре трения сталь-сталь при работе с металлоплакирующими консистентными смазочными материалами, содержащими мелкие частицы меди, свинца, серебра и др. При использовании смазочного материала ЦИАТИМ-201 с добавками меди, бронзы или латуни, а также свинца в паре сталь-сталь поверхность деталей покрывается тонкой пленкой, состоящей из металла применяемых порошков.  [47]

Сервовитная пленка может образоваться при трении ПТФЭ, наполненного закисью меди, о сталь при смазывании глицерином. Сервовитная пленка образуется в результате восстановления закиси меди до чистой меди. Стальная поверхность покрывается слоем меди.  [48]

Сервовитная пленка может образовываться в паре трения сталь-сталь при работе с металлоплакирующими консистентными смазочными материалами, содержащими мелкие частицы меди, свинца, серебра и др. При использовании смазочного материала ЦИАТИМ-201 с добавками меди, бронзы или латуни, а также свинца в паре сталь-сталь поверхность деталей покрывается тонкой пленкой, состоящей из металла применяемых порошков.  [49]

При размере частиц более 3 мкм и большом их количестве серво-витная пленка изнашивается, однако это не означает, что она не образуется и не оказывает действия на уменьшение сил трения и снижение износа. Формирование сервовитной пленки происходит в зоне непосредственного контакта поверхностей трения пары бронза-сталь npfa соответствующих смазочных материалах; поэтому если абразивная прослойка не будет разделять поверхности трения от непосредственного контакта, то сервовитная пленка будет образовываться и сыграет положительную роль, увеличивая износостойкость рабочих поверхностей деталей.  [50]

Скорость изнашивания может быть существенно понижена при формировании в процессе трения на поверхности детали пленок меди. Образование таких сервовитных пленок связывают с избирательным растворением и осаждением отдельных элементов сплавов, содержащих медь.  [51]

Согласно закону электрохимической кинетики скорость анодного растворения должна возрастать при увеличении химического потенциала, однако в рассматриваемом случае этого не происходит. Вследствие образования сервовитной пленки меди между анодными и катодными участками поверхности бронзы процесс растворения может полностью прекратиться, и тогда наступит установившийся режим трения.  [52]

При этом образование износостойких поверхностных структур с особыми свойствами ( сервовитной пленкой) трактуется как эволюционный процесс обмена узла трения с внешней средой, в котором возможно самопроизвольное возникновение состояний самоорганизации. В данном случае сервовитная пленка рассматривается как объект локальной упорядоченности в три-босистеме, обусловленной притоком энергии извне и спецификой физико-химических явлений на поверхности контакта.  [53]

Каталитическая активность сервовитной пленки приводит к образованию на ней полимерных пленок из свободных радикалов органических веществ, которые возникают в процессе деструкции смазочного материала. Легко деформируясь, сервовитная пленка обеспечивает значительное снижение фактического давления в контакте, а также минимизирует сдвиговые силы, защищая от повреждения нижележащие слои металла.  [54]

Однако феномен высокой живучести пленки до сих пор не раскрыт. Экспериментальные данные исследования сервовитной пленки наклонным рентгеновским пучком [57] убеждают в том, что на малых масштабах пленку можно рассматривать как ансамбль фрактальных перколяционных кластеров, образующих перколяционный остов. Если система способна залечивать периодически повреждающиеся части перколяционного остова, то он остается вечно живым, способным диссипировать подводимую энергию за счет образования мультифрак-тальных структур. Приведенный пример показывает, что если в системе есть строительный материал, то система способна к самообучающейся адаптации.  [55]

На рис. 18.16 показано взаимодействие абразива с изнашиваемой твердой поверхностью. Таким нам представляется действие сервовитной пленки, которая уменьшает зону пластической деформации основного металла. Учитывая, что сервовитная пленка способна к многократной пластической деформации без отделения частиц и легко подвергается сдвиговой деформации, можно утверждать, что в зоне трения она способствует уменьшению абразивного износа.  [57]

В таком состоянии медь легко деформируется и обладает малыми сдвиговыми усилиями, поэтому ее участки на поверхности трения имеют сильно вытянутую в направлении скольжения форму. Подобное состояние меди обнаружено при исследовании сервовитной пленки в паре трения бронза-сталь в условиях избирательного переноса.  [58]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Механизм образования сервовитной пленки — реферат

1.Механизм образования сервовитной пленки

 

В зависимости от вида смазочного материала, условий работы узла трения и конструкционных материалов, из которых изготовлены трущиеся детали, механизм формирования сервовитной пленки может быть различным.

1. Формирование сервовитной пленки в паре бронза - сталь при смазывании глицерином. Глицерин является модельной жидкостью, которая легче других реализует режим избирательного переноса (ИП) при трении пары бронза—сталь. В первый период работы пары происходит растворение поверхности трения бронзы. Глицерин действует как слабая кислота. Атомы легирующих элементов бронзы (олово, цинк, железо, алюминий и др.) уходят в смазочный материал, в результате поверхность бронзы обогащается атомами меди. После ухода атомов легирующих элементов с поверхности бронзы деформация ее при трении вызывает диффузионный поток новых атомов легирующих элементов к поверхности, которые затем уходят в смазочный материал. Таким образом, слой бронзы, который деформируется при трении, освобождается от легирующих элементов и становится в основном из меди. В нем образуется большое количество вакансий, часть из них нигелирует, образуя поры, которые заполняются молекулами глицерина.

Глицерин, как известно, является восстановителем  окиси и закиси меди, поэтому поверхность  трения медной пленки свободна от окисных  пленок, она очень активна и  способна к схватыванию со стальной поверхностью, так как имеет свободные связи. В результате стальная поверхность постепенно покрывается тонким слоем меди. Поскольку слой меди, образующийся на бронзовой поверхности, утончается вследствие его переноса на стальную поверхность, то происходит дальнейшее растворение бронзовой поверхности. Этот процесс происходит до тех пор, пока на обеих поверхностях, стальной и бронзовой, не образуется слой меди толщиной 1...2мкм (рис. 1.).

После того как медная пленка покроет  бронзовую и стальную поверхности, молекулы глицерина уже не могут взаимодействовать с бронзой и "вытягивать" атомы легирующих элементов, процесс растворения бронзы прекращается и наступает установившийся режим избирательного переноса.

 

 

Рис. 1.. Пленка меди на стальной поверхности (косой срез)

Как установил С. Г. Красиков [29], процесс  образования сервовитной пленки на стальной поверхности происходит дискретно. Частицы меди с бронзовой поверхности переносятся на вершины неровностей стальной поверхности, т.е. на те участки стали, которые непосредственно контактируют с бронзой. Затем постепенно происходит " сползание" накопившейся меди во впадины неровностей.

Глицерин при трении разрушает  окисную пленку и на стальной поверхности, являясь восстановителем, как и для меди, обеспечивает высокую прочность сцепления медной пленки со стальной поверхностью. В результате последняя покрывается медной пленкой, и пара трения сталь—бронза становится парой медь—медь.

В процессе приработки в случае ограниченного  объема смазочного материала в нем  могут образоваться мицеллы —  частицы меди, окруженные плотным кольцом молекул смазочного материала. Мицеллы имеют заряд, что удерживает их в зазоре. Иногда, по каким-либо причинам, мицеллы выходят из зазора; тогда под действием электрического поля они попадают в узкие щели, например, между испытуемым образцом и подложкой или под головку болта, крепящего образец, и там образуют тонкую пленку меди.

Образование пленки меди на бронзовой поверхности происходит в результате электрохимического процесса—  процесса растворения металла.

Согласно закону электрохимической  кинетики скорость анодного растворения должна возрастать при увеличении потенциала, однако при ИП этого не происходит. Вследствие образования сервовитной пленки между анодными и катодными участками поверхности бронзы процесс растворения может полностью прекратиться, наступит установившийся режим трения. Если по каким либо причинам медная пленка разрушится, то вновь произойдет растворение бронзы^и поверхность будет обогащаться медью, пока снова не наступит пассивное состояние.

В процессе образования сервовитной пленки в глицерине происходят изменения. Ю.С. Симаков и А.А. Поляков [57, 71] установили следующие химические превращения глицерина:

а) механохимические превращения с  уменьшением молекулярной массы:

 

н—с—с—с I I I он он он

н н н I I I

н—с—с—с I I и он он о

 

 

б) взаимодействие продуктов превращения; происходит восстановление продуктов коррозии и растворение активных металлов и их соединений:

 

о о нно нно

// // I I // II//

H-C + CuO -» Н - С + Си; С = С - С + СиО Н — С — С — С + Си,

\ \ I \ III

н он н н он он он

нно нно о нн

I I // II// ^11

Fe + 2H-C — С — С -> Н — С — С — С С — С — С — H + 2H;

I I \ I I \ /II

ОН  ОН OH OH OH O-Fe-O ОН ОН

 

в) может происходить образование  высокомолекулярных соединений, а также  полимеров трения:

ННН ИНН ННН НИН

H-i-i-6-н + н-c-c-i-H н—с~с—с-о—с—с~с~н + н.р

it» ill tit i t I

OH OH OH OH OH OH OH OH H H OH OH

H H

- A-i

t I

H C-O

I

H

H H

-c-c

/ I

H C-O

I

H

-6

 

 

 

Образующиеся полимеры трения создают дополнительный слой (помимо меди), разделяющий основной металл пары трения от непосредственного контактировани

ннн НИН

2 Н-6-6-6-0-С-6-С-Н + Zn ->

I I г I t <

он  ОН Н н он он

ннн ннн ннн ннн

—> H-Ј-i-i-o-c-i-Ј-o~zn-o-c-i-c-o-c-c-c-H + 2н III III III lit

он  он н н он н н он н н он он

 

г) образование поверхностно-активных веществ (обладая высокой активностью, они адсорбируются на поверхности  деталей трения и могут вступать в химическое взаимодействие с поверхностями  деталей, образуя хемосорбционные слои; участвуют также в мицеллообразовании)

 

Рис. 1.6. Мицеллообразование и взаимодействие поверхностно-активных веществ с бронзовой поверхностью:

а — мицелла; б — начальный период растворения

 

 

Помимо отмеченного происходят и каталитические превращения. Поверхность меди при отсутствии окисной пленки может вызвать дегидрогенизацию спирта. В результате выделяется свободный водород, который активно участвует в процессе трения, — восстанавливает окисные пленки на медном сплаве и стали, поддерживая процесс безокислительного трения. При температуре более 65°С увеличивается выделение водорода, и режим ИП переходит в водородное изнашивание. Поверхность стального образца интенсивно насыщается водородом, растрескивается и в виде порошка переносится на поверхность бронзы. Необходимо сделать следующее замечание. Температура 65°С — критическая температура реализации ИП в паре бронза—сталь только при смазке глицерином. При других смазках критическая температура будет равна температурной стойкости этой смазки.

Выше рассмотрен механизм образования  сервовитной пленки в паре бронза—сталь в среде глицерина. Глицерин имеет простую химическую формулу и легко реализует режим ИП. В реальных конструкциях глицерин как смазочный материал не применяют. Ранее в самолетных гидросистемах в качестве гидрожидкостей применяли спиртоглицериновую смесь, где осуществлялись все вышеописанные процессы. В последствии спиртоглицериновую смесь заменили на более сложную в химическом отношении гидрожидкость АМГ-10. В этой жидкости режим ИП в паре бронза—сталь осуществляется при более высоком давлении. Жидкость АМГ менее активна в химическом отношении, чем спиртоглицериновая смесь.

При высоких давлениях режим  ИП в паре бронза—сталь может наблюдаться при смазывании узлов трения ЦИАТИМ-201 и обычными минеральными маслами, особенно в узлах трения с возвратно-вращательным движением. Как установлено О.Н. Курловым [38], кинематика узла трения существенно влияет на процесс образования сервовитной пленки. В обратной паре трения режим ИП проявляется в большей степени, чем в прямой.

2. Сервовитная пленка может образовываться в узле трения сталь— сталь при работе с металлоплакирующими смазочными материалами, содержащими мелкие частицы бронзы, меди, свинца, серебра и др. При использовании ЦИАТИМ-201 с добавками порошка меди, бронзы или латуни, а также свинца в паре сталь—сталь поверхности деталей покрываются тонкой пленкой, состоящей из металла применяемых порошков. В процессе работы порошки частично растворяются в смазочном материале и в результате восстановления окисных пленок на их поверхности прочно схватываются со сталью, образуя сервовитную пленку. Такие пленки пластичных металлов пористы и содержат в порах смазочный материал. Коэффициент трения при высоких нагрузках снижается, а стальные поверхности не изнашиваются. При трении сдвиг поверхностей трения происходит внутри образующихся пленок по диффузионно-вакансионному механизму [1,52]. При хорошо восстанавливающих свойствах смазочного материала можно для реализации ИП вводить закись или окись меди. Сервовитная пленка образуется в результате восстановления окислов меди в процессе трения.

  1. В промышленности М.В. Голубом [14], а также Е.Н. Грискиным [16] разработан ряд порошковых твердоспеченных материалов, работающих в режиме ИП. Шихта для твердоспеченного материала готовится из тонкодисперсных смесей порошков ВКЗ, ВК6, ВК8 или из указанных смесей с добавлением литого карбида вольфрама (WC+W2C) релита зернистостью 0,1...0,25 мм в отношении 1:3.

В качестве связующего материала применяют  сплавы, содержащие медь (главным образом  медно-никелевые), которые обладают жидкотеку- честью и обеспечивают высокую прочность порошкового материала. Порошковые материалы могут работать в режиме ИП при смазывании нефтью, нефтепродуктами и сточными водами. Сервовитная пленка образуется на поверхности твердых составляющих сплава в результате механического выдавливания мягкой составляющей и ее последующего растворения. Сплавы способны работать в одноименной паре (композиционный материал по композиционному материалу). Такое сочетание материалов работоспособно только благодаря образованию сервовитной пленки, которая обеспечивает смазывание твердых составляющих порошковой композиции. Эти составляющие без пленки меди не могут нести нагрузку, происходят задиры поверхностей.

  1. Сервовитная пленка может образоваться при трении о сталь ПТФЭ, наполненного закисью меди при смазывании глицерином. Пленка образуется в результате восстановления закиси меди до чистой меди. При трении стальная поверхность покрывается сервовитной пленкой.

Были исследованы антифрикционные  композиции на основе эпок- сифурановых олигомеров и медьсодержащих наполнителей в среде глицерина и углеводородных масел (МС-20), а также принципиально новые композиции, у которых образование легкоподвижных медных пленок в зоне трения возможно вследствие термического распада наполнителей, например,фермиата или силицилата меди [73]. Повышение нагрузочной способности пары трения в присутствии органических солей меди объясняется тем, что медь, выделяющаяся в коллоидном состоянии в результате разложения указанных солей, под действием сил трения и высоких локальных температур находится в неокисленном виде; она способна взаимодействовать с металлической поверхностью контртела и образовывать на ней тончайшую политурообразную пластичную медную пленку.

  1. Неожиданным было обнаружение сервовитной пленки меди на упорных подшипниках скольжения, применяемых в турбинах и турбокомпрессорах. Подшипник состоит из упорного стального гребня, неподвижно закрепленного на вращающемся валу, и корпуса, внутри которого размещены по окружности плавающие подушки (сегменты). До последнего времени сегменты изготовляли из бронзы БрОФ 8,0—0,30, на которые наплавляли баббитовый слой толщиной несколько миллиметров. Такая конструкция известна под названием подшипников Митчеля и применяется издавна в упорных подшипниках скольжения.

Б.П. Кузовкин совместно с сотрудниками Института проблем материаловедения АН Украины предложили наносить на поверхность бронзового сегмента бронзофторопласт из частиц сферической формы и пропитки слоя суспензией фторопласта 4Д с последующей калибровкой фторопластового слоя. При работе подшипника на слое фторопласта и сопряженной стальной поверхности образовывалась сервовитная пленка.

В результате длительных промышленных испытаний была установлена значительно большая износостойкость и надежность работы новых подшипников.

6. В последние годы В.О. Гречко  под руководством А.С. Кужарова выявлен оригинальный механизм образования сервовитной пленки в паре трения сталь—волокна ПТФЭ, наполненного тонкой медной проволокой [15]. В зарубежной практике широко применяют подшипники скольжения из ПТФЭ, наполненного бронзой. При работе таких подшипников в паре со стальным валом в ряде случаев образуется сервовитная пленка меди. Однако механизм работы таких подшипников выяснен еще недостаточно. Высокие антифрикционные свойства подшипников объясняли большой смазочной способностью ПТФЭ, обусловленной низким межмолекулярным взаимодействием в полимере и, как следствие, облегченным проскальзыванием образующихся при трении тонких (менее 1 нм) пластинообразных кристаллических полос. Роль порошка бронзы сводилась к фактору, повышающему теплопроводность покрытия. Подчеркивали также особые свойства ПТФЭ, в частности,его высокую инертность.

Для понимания механизма трения ПТФЭ следует учитывать возможность химического взаимодействия продуктов его трибохимических превращений с металлами и их роль в процессе трения. Оказалось, что при тяжелых режимах трения и высоких температурах ПТФЭ, несмотря на свою " классическую" инертность, бурно реагируют с некоторыми металлами.

Применяя ряд физических методов  анализа, А.С. Кужаров и В.О. Гречко пришли к выводу, что при трении ПТФЭ, наполненного медной проволокой, в паре со стальным валом без смазочного материала реализуется ИП. Поверхность стали и ПТФЭ обогащается медью, на которой формируется, кроме того, металлополимерный слой в виде координационного соединения. Структура фрикционного контакта, обеспечивающего режим ИП при трении медно-фторопластового композита, представлена на рис. 1.7.

Рис. 1.7. Структура граничного слоя, образующего при трении медно-фто- ропластового композита по стали:

1 — слой комплексов; 2 — сервовитная пленка меди; 3 — сталь

Приведенная структура граничного слоя состоит из связанного с поверхностью кристаллической решетки стали, слоя сервовитной пленки меди и металлополимерного слоя (1... 16 нм), ориентированного в направлении трения. Закрепление металлополимерного слоя на поверхности сервовитной пленки осуществляется в результате комплексообразования [31].

yaneuch.ru

Способ формирования сервовитной пленки на трущихся поверхностях

 

Использование: машиностроение, в частности для нанесения сервовитной пленки на изготавливаемых и ремонтируемых поверхностях контактируемых и трущихся деталей пар трения с различной твердостью (сталь-бронза, сталь-бабит, сталь-бабит, сталь-латунь и т. п.). Сущность изобретения: обрабатываемый элемент пары с большей твердостью вводят в контакт с технологическим элементом соразмерной или повышенной твердости, размещают между ними активированную смесь, содержащую следующие компоненты в масс проц.: абразивоподобный порошок природного серпентинита 0,5-40, сера 0,1-5, ПАВ 1-40, органическое связующее - остальное, при этом обрабатываемый элемент пары намагничивают и подсоединяют к отрицательному полюсу источника постоянного тока, а технологическую деталь - к положительному.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для нанесения сервовитной пленки на изготавливаемых и ремонтируемых поверхностях контактируемых и трущихся деталей пар трения с различной твердостью (сталь бронза, сталь балит, сталь латунь и т.п.).

Известен способ формирования сервовитных пленок на трущихся поверхностях, заключающийся в том, что между трущимися поверхностями размещают предварительно механоактивированную смесь абразивоподобного порошка природного кварца в органическом связующем. Недостатком данного способа является то, что в парах трения с различной твердостью элементов трения сервовитная пленка либо не формируется на элементе пары трения большей твердостью, либо имеет низкое качество из-за того, что в процессе приработки на элементе пары большей твердости не происходит разрушение оксидной пленки. Цель изобретения повышение качества сервовитной пленки в парах трения с различной твердостью. Цель достигается тем, что осуществляют контакт элемента обрабатываемой пары трения большей твердости с технологическим элементом, обладающим соразмерной или повышенной твердостью, размещают между ними активированную смесь, содержащую следующие компоненты, мас. Абразивоподобный порошок природного серпентинита 0,5-40 Сера 0,1-5 ПАВ 1-40 Органическое связующее Остальное, при этом обрабатываемый элемент пары намагничивают и подсоединяют к отрицательному полюсу источника постоянного тока, а технологическую деталь к положительному и прирабатывают до образования сервовитной пленки, после чего технологическую деталь заменяют элементом пары и прирабатывают в этой же смеси. Заданные параметры являются необходимыми для процесса образования сервовитной пленки на обрабатываемых поверхностях. Сервовитная пленка формируется на ювенильной поверхности (со сколотой оксидной пленкой), поэтому твердость технологической детали должна быть выше или, в крайнем случае, равной твердости обрабатываемой детали. Намагничивание обрабатываемой детали обеспечивает улучшение процесса образования сервовитной пленки за счет привлечения частиц абразивоподобного порошка природного серпентинита, обладающего магнитными свойствами, к обрабатываемой поверхности. Того же эффекта позволяет добиться подключение обрабатываемой детали к отрицательному, а технологической детали к положительному полюсу источника постоянного тока для привлечения к обрабатываемой поверхности ионов, образовавшихся в смеси в процессе активизации, а также процессе приработки. П р и м е р. Производилось формирование сервовитной пленки на червячной паре одноступенчатого червячного универсального 24-63 редуктора (черт. 5005.1.000.00.СБ). Червяк изготовлен из ст. 40х ГОСТ 4543-71, венец червячного колеса из бронзы Бр АЖ9-4л ГОСТ 493-79. В специальном приспособлении червяк ввели в зацепление с инстpументом, имитирующим червячное колесо, изготовленным из стали 45х ГОСТ 4543-71, и представляющим собой ролики. Обкатку производили в среде смеси, содержащей следующие компоненты, мас. Абразивоподобный порошок 5 Сера 0,5 ПАВ 5 Добавки 0,5 Литол-24 Остальное В качестве абразивоподобного порошка использовали природный серпентинит Печенговского месторождения, приготовленный следующим способом. Сначала диспергировали до 500 мкм и меньше, затем отсепарировали на металлической сетке под углом 7о к горизонтальной плоскости и с частотой 50 Гц и амплитудой 2,5 мм колебаний под углом 30о к горизонтальной плоскости и с ячейкой 200 мкм, обеспечившей осветление и крупность не более 40 мкм. Затем повторно диспергировали до крупности не более 5 мкм, отсепарировали постоянным магнитом, что позволило повысить осветление и снизить крупность до 2 мкм. Обезвоженный абразивоподобный порошок осветлен до шарово-голубоватого, очень светлого цвета, а его химический состав содержал следующее, MoO 39 SiO2 36 FeO, Fe2O2, Fe3O4 10 Al2O3 3 РЭМ 1,3 Оксиды Mn, Ni, Co, Cu, Ti, Zr, Cr 3,5 Остальное 3,3 В качестве ускорения процесса окисления ювенильной поверхности дополнительно введена сера. Для обеспечения удержания во взвеси абразивоподобных частиц крупностью 0,1-2 мкм и для снижения прочности поверхностного слоя металла и абразива введен ПАВ (ОП-7). Смесь приготавливали следующим образом. В ПАВ засыпали абразивоподобный порошок, серу и иные добавки, тщательно перемешивали до взвеси. В разогретый до 95оС литол-24 залили взвесь и тщательно перемешивали. Намагничивание червяка осуществлялось с помощью кольцевых постоянных магнитов, закрепленных на червяке. Кроме того, к червяку подсоединили электрод от отрицательного полюса источника постоянного тока напряжением 24 В, силой тока 1 А, а к ролику электрод от положительного полюса этого же источника тока. Обкатку производили в режимах холостого хода, 25% 50% 75% и 100% нагрузках от номинальной. Контроль образования сервовитной пленки на червяке определяли путем измерения толщины витков червяка на каждой "ступеньке", образованной соответствующей нагрузкой от номинальной. После образования сервовитной пленки толщиной 0,01-0,1 мм процесс прекратили. Затем червяк установили в редуктор в паре со штатным червячным колесом. Приработку провели на испытательном стенде в среде механоактивированной смеси в течение 15 мин на каждом указанном выше режиме нагружения, после чего механоактивированную смесь слили до истечения струей. Провели часовую обкатку "всухую" в течение часа на каждом указанном выше режиме нагружения. Контроль качества редуктора определяли в соответствии с технологическими требованиями чертежа. В результате замеров отмечено повышение КПД на 3% и снижение температуры на 7% относительно требования чертежа на смазке Литол-24.

Формула изобретения

СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СЕРВОВИТНОЙ ПЛЕНКИ НА ТРУЩИХСЯ ПОВЕРХНОСТЯХ, заключающийся в том, что между трущимися поверхностями элементов пары трения размещают предварительно активированную смесь абразивоподобного порошка в органическом связующем, после чего поверхности трения элементов прирабатывают, отличающийся тем, что используют активированную смесь, содержащую следующие ингредиенты, мас. Природный серпентинит 0,5 40,0 Сера 0,1 5,0 ПАВ 1 40 Органическое связующее Остальное причем перед размещением активированной смеси между поверхностями трения элементов элемент пары трения с большей твердостью вводят в контакт с технологическим элементом с равной или большей твердостью, упомянутую активированную смесь сначала размещают между ними, при этом обрабатываемый элемент намагничивают и подсоединяют к отрицательному полюсу источника тока, а технологический элемент к положительному полюсу, затем упомянутые поверхности трения прирабатывают, после чего технологический элемент заменяют элементом пары трения.

www.findpatent.ru

Реметаллизанты (металлоплакирующие композиции)

   Реметаллизанты (металлизанты) – особый класс препаратов автохимии, базирующийся на аспектах теории самоорганизации, предсказанной И. Р. Пригожиным, и научном открытии российских ученых Д. Н. Гаркунова и И. В. Крагельского – явлении избирательного переноса при трении (эффекта безызносности).

   Реметаллизант (лат. re – приставка, обозначающая возврат (return)) (металлоплакирующая присадка) (франц. plaquer – покрывать) – порошковая или ионная добавка на основе пластичных металлов к топливно – смазочным материалам, технологическим и другим средам, реализующая эффект избирательного переноса при трении (эффект безызносности).

   Механизм их действия заключается в металлоплакировании трущихся поверхностей вследствие осаждения металлических компонентов, входящих в состав реметаллизантов во взвешенном или ионном виде. При этом частично устраняются микродефекты, снижается коэффициент трения, значительно повышается износостойкость плакированных поверхностей, в некоторых случаях в сотни раз.

   Износостойкость – свойство материала оказывать сопротивление изнашиванию в определенных условиях трения, оцениваемое величиной, обратной скорости изнашивания или интенсивности изнашивания.

   Термин «металлоплакирующий» введен Д. Н. Гаркуновым, В. Г. Шимановским и В. Н. Лозовским в связи с изобретением ими в 1962 году смазочного материала, реализующего эффект избирательного переноса при трении.   В настоящее время металлоплакирующие композиции (реметаллизанты) делят на порошковые и ионные. Порошковые металлоплакирующие препараты в качестве основного компонента содержат ультрадисперсные порошки, а ионные – полностью маслорастворимые соли пластичных металлов, органические кислоты, мыла жирных и нафтеновых кислот, жирные амиды, эфиры жирных кислот и спиртов, а также глицерин. В качестве плакирующих металлов используются медь, олово, цинк, железо, алюминий, свинец, серебро, хром, никель, молибден.   Металлсодержащие смазочные композиции, кроме порошкообразных металлов, обычно содержат активные химические компоненты, способные образовывать с ними структуры, необходимые для реализации эффекта безызносности. Активные компоненты смазочной среды образуются в процессе трения или добавляются при приготовлении. Подтверждением этому служат смазочные композиции, содержащие альдегиды, способные при трении образовывать вещества, необходимые для формирования металлсодержащих соединений, например комплексов двухвалентной меди.   Все жирные кислоты (предельные и непредельные) являются поверхностно – активными веществами (ПАВ). Под действием жирных кислот и других органических компонентов поверхности трения пластифицируются, что способствует быстрому созданию оптимальных шероховатостей трущихся поверхностей. При относительно высоких температурах, порядка Т = 423…477 К, на них образуются тончайшие медные структуры (толщиной около 100 нм) – «сервовитная» пленка (рис. 8). Под действием содержащихся в присадке активных групп СООН и компонентов СМ на поверхности «сервовитной» пленки образуется полимерная пленка – «серфинг – пленка».

   Сервовитная пленка (лат. servo vitte – спасать жизнь) – особая структура на поверхностях трения, характерная для «эффекта безызносности», в которой реализуется особый механизм деформации, протекающий без накопления дефектов, свойственных усталостным процессам. (Термин введен Д. Н. Гаркуновым и И. В. Крагельским).

   Рис. 8. Структура поверхности, восстановленной реметаллизантом:   1 – металлическая поверхность детали; 2 – смазочный материал; 3 – «сервовитная» пленка   Впервые присадка, образующая в процессе работы на трущихся поверхностях трения медную пленку, разработана в 60–х годах прошлого века в Московском технологическом институте (ныне Московский университет сервиса) под руководством Ю. С. Симакова и Д. Н. Гаркунова. Она состояла из продуктов взаимодействия 50 % олеиновой кислоты и 50 % олеата меди. Эта присадка послужила прототипом металлоплакирующей присадки (МПП) МКФ-18, а впоследствии целой группы маслорастворимых (ионных) присадок этой серии, таких как МКФ-18У, «Ника», «Стимул-1», «Урал» (производства ООО «Кристалл», Екатеринбург), МКФ-18Е (выпускавшейся на Елецком ремонтно – техническом предприятии и имевшей торговое наименование «Велап» для масел и «Сомет» для смазочно – охлаждающих технологических сред), МКФ-18Х (для холодильного оборудования – выпуска Новокуйбышевского нефтезавода), «Return Metal» (ИЧП «Петров», г. Москва) и многих других.   Швейцарская компания Actex S. A. в 1979 году начала серийное производство металлоплакирующих порошковых препаратов марки Lubrifilm metal, основанных на практической реализации эффекта безызносности. Через 13 лет, в 1992 году, Lubrifilm metal – одним из первых препаратов автохимии этого класса – был официально сертифицирован НАМИ (Научный автомоторный институт, г. Москва) и одобрен АвтоВАЗом.   Современные разработки компании Actex S. A. – реметаллизанты Metalyz 6 и Metalyz 8, которые использовались в качестве одного из компонентов моторного масла «Уфалюб» Уфимского нефтезавода.   Lubrifilm metal (Metalyz) представляет собой ультрадисперсный порошок, состоящий из частиц свинца, включённых в кристаллическую матрицу медно – серебряного сплава и покрытых специальной защитной оболочкой, позволяющих исключить их окисление. Применяется в виде добавки к моторному маслу для создания в зоне высоких удельных нагрузок металлической композиционной пленки. Способ применения, описываемый в инструкции, следующий:   – произвести замену моторного масла и масляного фильтра;   – пустить двигатель и в течение 5 мин. произвести его разогрев;   – остановить двигатель, снять пробку маслозаливной горловины, встряхнуть тубу и содержимое вылить в горловину;   – закрыть пробку и приблизительно через 5 мин. произвести запуск двигателя.   Российскими аналогами Lubrifilm metal по составу и технологическим свойствам являются реметаллизанты РиМет, РиМет – Т, Motor Healer, разработанные в 1987–2001 гг. Институтом металлургии Уральского отделения РАН.   Реметаллизант РиМет состоит из высокодисперсных порошков (размер частиц до 100 нм) сплава меди, олова и серебра в базовой нейтральной основе. Порошковый сплав получают из металлического газа в условиях глубокого (космического) вакуума.   Однако при использовании РиМета отмечено оседание крупных частичек порошка в картере при стоянке автомобиля в течение нескольких суток. Разработанный в основном для бензиновых двигателей, он показал слабую эффективность в дизелях. Связано это с тем, что ПАВ, образующие на поверхности каждой микрочастицы защитную оболочку, которая защищает основной металл частицы от окисления (сгорания) на воздухе, при более высокой рабочей температуре в цилиндрах дизеля теряют свои защитные свойства. Это приводит к ухудшению качества моторного масла и, естественно, эффективности самого препарата.   С целью устранения отмеченных недостатков екатеринбургская фирма – производитель «Fine Metal Powders» разработала новый препарат «Motor Healer» с более мелкодисперсными компонентами.   Независимая фирма «ВМПАвто» (бывший официальный представитель «ВМП» в г. Санкт – Петербурге) выпустила несколько порошковых металлоплакирующих препаратов собственного производства марки «Ресурс», а также продукт комплексного металлоплакирующего и кондиционирующего действия – Remetall. В разработках фирмы был применен пористый, или канальчатый, хром. Данный тип материала используется в высокофорсированных дизельных двигателях, работающих при высоких нагрузках в камере сгорания и температуре до 250 оС, в том числе в двигателях автомобилей, участвующих в гонках «Формула-1». Для обеспечения необходимой долговечности кольца покрывают гальваническим пористым хромом. Известно, что обыкновенный хром обладает высокой износостойкостью, но плохо смачивается маслом. Пористый хром может, как губка, удерживать масло, что позволяет выдерживать нагрузки, недоступные материалам с плотным покрытием, особенно в период приработки.   Одной из последних разработок фирмы «ВМПАвто» является металлоплакирующий препарат «Remteka».   Так как маслорастворимые соли пластичных металлов (меди, олова) и глицерин, часто входящий в состав металлоплакирующих присадок и поглощающий воду, обладают повышенными коррозионными свойствам, то в их состав добавляют специальные ингибиторы коррозии, такие как аминопарафин, АКОР-1 и др.   Наиболее известными ионными металлоплакирующими композициями являются медьсодержащие препараты типа МКФ-18 (в розничную продажу не выпускается), а также оловосодержащие СУРМ (ООО «Пиотр», Санкт – Петербург).   На Московской международной автомобильной выставке «Мотор – Шоу» (MIMS—2004) фирма Shell Car Care Internaional Ltd (г. Манчестер, Великобритания) впервые представила собственный ионный реметаллизант для двигателя – Remetallisant Moteur под торговой маркой «Blue Coral».   При применении препаратов этой группы необходимо учитывать следующие особенности:   1. Если рассматривать эффективность совместного применения хрома и дисульфида молибдена в смазочных материалах, то надо иметь в виду, что в классическом триботехническом понятии эти два компонента достаточно антагонистичны. Хром при высоких нагрузках проявляет свойства металлоплакирования, для чего необходимы ювенальные (свободные от окислов и ПАВ) поверхности, тогда как дисульфид молибдена эти самые поверхности пассивирует (снижает поверхностную энергию), а также препятствует непосредственному контакту активного хрома и трущейся поверхности. Сказанное можно отнести и к совместному применению цинка и дисульфида молибдена в многоцелевой смазке МС 1000.

   Триботехника – изучает вопросы практического использования физико – химических превращений при процессах трения, изнашивания и смазки машин в технике.

   2. При применении препаратов на основе ультрадисперсных порошковых материалов необходимо учитывать, что ряд частиц, введенных в СМ в виде добавок (взвесей), например реметаллизантов РиМЕТ, Ресурс, Lubrifilm, Супермет и др., могут быть центрифугированы как фильтрами тонкой очистки (центрифугами дизелей), так и коленчатым валом, что может привести к забиванию основной масляной магистрали двигателя (каналов коленчатого вала). Поэтому более прогрессивно применение ионных металлоплакирующих препаратов, как наиболее безопасных и стабильных по своим свойствам, даже при попадании в базовое масло топлива и воды, что для изношенных автомобилей является актуальным.   3. Существует критическая концентрация соединений, обладающих восстановительной способностью, выше которой из?за быстрого восстановления оксидных пленок в зоне трения вероятность намазывания возрастает. В этом случае отмечается повышенная интенсивность изнашивания. Завышенные концентрации могут приводить к восстановлению ионов металлов и их выпадению в осадок, повышению коррозионных свойств композиций базового смазочного материала и восстановителя.   4. Надо иметь в виду, что образование устойчивых защитных металлических пленок – процесс достаточно продолжительный (постепенный), поэтому при испытаниях, а также штатной работе техники резкое (внезапное) улучшение эксплуатационных показателей может не наблюдаться, но обязательно будет отмечаться их положительная динамика, существенно влияющая на повышение надежности и ресурса узлов и агрегатов техники.

www.uashina.com


sitytreid | Все права защищены © 2018 | Карта сайта