DE1116335B - Sulphide-based dry lubricants - Google Patents
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Description
Trockenschmiermittel auf Sulfidbasis Die Erfindung betrifft Trockenschmiermittel auf der Basis einer Kombination einer lamellaren Metallsulfidverbindung mit Schmiereigenschaften mit anderen Sulfiden.Sulphide-Based Dry Lubricants This invention relates to dry lubricants based on a combination of a lamellar metal sulfide compound with lubricating properties with other sulfides.
Mit den zunehmenden Ansprüchen in bezug auf Temperatur und Belastbarkeit, welche heute an Lager gestellt werden, hat sich natürlich auch das Gebiet der Schmierung in Anpassung an lese Betriebsbedingungen erweitert. Eine Art von Schmiermittel, welche die vorliegende Erfindung insbesondere betrifft, sind feste oder trockene Schmiermittel im Unterschied zu flüssigen und/oder fettartigen Schmiermitteln. Gute Beispiele für feste Schmiermittel und Lagermaterialien sind Polyamide und Polytetrafluoräthylen, welche in verhältnismäßig leicht beanspruchten Lagern verwendet werden. Ein anderes Beispiel für ein bekanntes festes Schmiermittel ist Graphit, welcher in Schuppen- oder Pulverform zwischen sich relativ zueinander bewegenden Flächen als Schmiermittel wirkt. Bestimmte anorganische Verbindungen, d. h. die Sulfide, Disulfide, Selenide und Telluride von Metallen wie Molybdän, Wolfram, Titan, Zirkon, Uran usw., kennzeichnen sich durch eine schicht- oder plattenartige Kristallstruktur, bei welcher die Metallatome in einer einzigen gemeinsamen Ebene liegen, während die nichtmetallischen Atome unter Bildung von Schichten auf beiden Seiten dieser Ebene an die Metallatome gebunden sind. Die nichtmetallischen Atome in jedem der Kristalle der Sandwichstruktur besitzen nur eine sehr geringe Anziehung füreinander, so daß diese Kristalle leicht aufeinander unter der Einwirkung geringer Scherungskräfte gleiten. Darüber hinaus besitzen die nichtmetallischen Atome eine Affinität für benachbarte Metalloberflächen, so daß die an solchen Oberflächen sitzenden Kristalle einen sehr starken Widerstand gegen senkrecht zur Richtung der Scherungskräfte auftretende Kräfte bieten. Diese Verbindungen besitzen daher ausgezeichnete Schmiereigenschaften und verhindern ein Festfressen. Solche Schmiermittel werden nachstehend als »lamellare Metallverbindungsschmiermittel« bezeichnet. Die vielversprechendsten dieser Schmiermittel sind Molybdändisulfid (Mo S2) und Wolframdisulfid (W S2). Sie wurden sowohl als solche als auch in Mischung mit Schmierölen und -fetten zur Verbesserung deren Schmierwirkung zum Schmieren von Metallflächen verwendet. Es ist auch die Verwendung von Molybdän- und Wolframdisulfiden, die andere Schwermetallsulfide, z. B. Zinnsulfid, in ihrer Molekülstruktur eingebaut enthalten, bekannt.With the increasing demands on temperature and load capacity, which are put in stock today, of course, also has the field of lubrication expanded in adaptation to read operating conditions. Some kind of lubricant, to which the present invention particularly relates are solid or dry Lubricants as opposed to liquid and / or grease-like lubricants. Quality Examples of solid lubricants and bearing materials are polyamides and polytetrafluoroethylene, which are used in relatively lightly stressed bearings. Another An example of a well-known solid lubricant is graphite, which is found in scale or powder form between surfaces moving relative to one another as a lubricant works. Certain inorganic compounds, i. H. the sulfides, disulfides, selenides and tellurides of metals such as molybdenum, tungsten, titanium, zirconium, uranium, etc. through a layer or plate-like crystal structure in which the metal atoms lie in a single common plane while the nonmetallic atoms bonded to the metal atoms forming layers on either side of this plane are. The non-metallic atoms in each of the crystals possess the sandwich structure only have a very slight attraction for one another, so these crystals easily overlap slide under the action of low shear forces. In addition, the non-metallic atoms have an affinity for neighboring metal surfaces, so that the crystals sitting on such surfaces have a very strong resistance to offer forces occurring perpendicular to the direction of the shear forces. These connections therefore have excellent lubricating properties and prevent seizure. Such lubricants are hereinafter referred to as "lamellar metal compound lubricants" designated. The most promising of these lubricants are molybdenum disulfide (Mo S2) and tungsten disulfide (W S2). They were both as such and in mix with lubricating oils and greases to improve their lubricating effect for lubricating used by metal surfaces. There is also the use of molybdenum and tungsten disulfides, the other heavy metal sulfides, e.g. B. tin sulfide, built into their molecular structure included, known.
Es wurde jedoch gefunden, daß MO S2 und W S2 insbesondere bei Verwendung als Trockenschmiermittel ausgeprägte Nachteile besitzen, indem sie in erster Linie eine sehr hohe Abnutzungsgeschwindigkeit aufweisen, was eine laufende Erneuerung erforderlich macht, und zweitens, indem sich mit zunehmenden Verbrauch des Schmiermittels große Materialmengen zwischen sich bewegenden Oberflächen ansammeln, welche in einigen Fällen sogar ein Verklemmen oder andere ungünstige Wirkungen zur Folge haben können. Ferner besitzen diese Schmiermittel nur eine geringe Belastbarkeit, weshalb ihre Verwendung beschränkt ist.However, it has been found that MO S2 and W S2 especially when used as dry lubricants have distinct disadvantages, primarily by using have a very high rate of wear, which means constant renewal requires, and secondly, by increasing consumption of the lubricant accumulate large amounts of material between moving surfaces, which in some Cases can even result in jamming or other unfavorable effects. Furthermore, these lubricants have only a low load capacity, which is why their Use is limited.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Zusatzes zu lamellaren Metallverbindungsschmiermitteln unter Verbesserung deren Trockenschmiermitteleigenschaften.The object of the invention is therefore to create an additive to lamellar Metal compound lubricants to improve their dry lubricant properties.
Die Erfindung bezweckt ferner die Verbesserung der Abnutzungseigenschaften von MO S2 und WS., insbesondere bei Verwendung als Trockenschmiermittel, indem sie die Belastbarkeit und den Temperaturbereich dafür erweitert.The invention also aims to improve the wear properties by MO S2 and WS., especially when used as a dry lubricant by adding the load capacity and the temperature range for it expanded.
Die erfindungsgemäßen Zusätze zu lamellaren Metallverbindungsschmiermitteln bei Verwendung als Trockenschmiermittel erhöht die Belastbarkeit bzw. setzt die Abnutzungsgeschwindigkeit herab, ohne jedoch die Schmiereigenschaften ungünstig zu beeinflussen.The additives of the invention to lamellar metal compound lubricants when used as a dry lubricant increases the load capacity or sets the Wear speed down without, however, the lubricating properties unfavorable to influence.
Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung besser verständlich. Die Figur zeigt eine graphische Darstellung der Abnutzungsgeschwindigkeit von MO S2 : Sn S2 Mischungen.The invention will be understood in conjunction with the following description easier to understand with the drawing. The figure shows a graphic Representation of the wear rate of MO S2: Sn S2 mixtures.
Ein Hauptgesichtspunkt bei der Auswahl eines festen Schmiermittels ist zur Zeit eine geringe Scherungsfestigkeit. Dies setzt einen Schmierungsmechanismus voraus, bei welchem die festen Schmiermittelkristalle fest zwischen sich bewegenden Oberflächen gehalten werden und daß diese Kristalle dann bei Bewegung ihrer Oberflächen abgeschert werden. Dieser Schmiermechanismus bedingt offensichtlich die ständige Bildung frischer Oberflächen der Schmiermittelkristalle. Da sich ein festes Schmiermittel in bezug auf Reibung so verhält, wie ein über sich selbst gleitender Feststoff, muß das Material an der Schmiermitteloberfläche, damit dies eintritt, an der zu schmierenden Oberfläche haften. In diesem Falle müßte dann der Reibungskoeffizient an allen erfolgreich geschmierten Flächen der gleiche sein. Damit in dem Schmierfilm leicht eine Scherung und ein Übereinandergleiten erfolgt, sollen die Spaltebenen der Kristalle des festen Schmiermittels in der Gleitrichtung ausgerichtet sein. Eine derart bevorzugte Ausrichtung tritt im Falle von Filmen aus den beschriebenen lamellaren Metallverbindungsschmiermitteln ein.A major consideration when choosing a solid lubricant is currently a low shear strength. This sets a lubrication mechanism advance, in which the solid lubricant crystals firmly moving between them Surfaces are held and that these crystals then move their surfaces be sheared off. This lubrication mechanism obviously requires constant Formation of fresh surfaces of the lubricant crystals. As a solid lubricant behaves in terms of friction like a solid sliding over itself, the material on the surface of the lubricant must, for this to occur, on the too stick to the lubricating surface. In this case the coefficient of friction would have to be be the same on all successfully lubricated surfaces. So in the lubricating film If there is a slight shear and a sliding over one another, the cleavage planes should of the crystals of the solid lubricant be aligned in the sliding direction. Such a preferred orientation emerges from those described in the case of films lamellar metal compound lubricants.
Ein typisches Bild für die Schmiereigenschaften z. B. eines Mo S2
Films allein vermittelt die Tabelle I. Mo S, ist eines der am meisten verwendeten
und befriedigendsten lamellaren Trockenschmiermittel.
Die Zugabe einer kleinen Menge Stannisulfid, SnS2, zu dem Schmiermittelfilm
verändert die Situation in drastischer Weise. So kann z. B. ein Molybdändisulfidfilm
auf Flußstahl eine Belastung von nur einigen 100 g aushalten; wenn - jedoch nur
10 Gewichtsprozent Stannisulfid in einem Film zugegen sind, der dann aus 90 Gewichtsprozent
Mo SZ und 10 Gewichtsprozent Sn SZ besteht, kann die Belastbarkeit um ein Vielfaches
steigen. Im Falle von Chrom wurde die Zerreißgrenze des Films nicht erreicht. Weiche
Oberflächen, z. B. Kupfer- und Zinnoberflächen, zeigen eine verhältnismäßig niedrige
Zerreißfestigkeit des Films, selbst in Anwesenheit von Stannisulfid. Die Kristallstruktur
von Stannisulfid ist ein anorganisches Schichtgitter. Diese Struktur besitzt eine
Anzahl anorganischer fester Schmiermittel; eine Untersuchung der Reibungseigenschaften
von Stannisulfid ergibt jedoch, daß dieses Material auf einer großen Anzahl metallischer
Oberflächen einen hohen Reibungskoeffizient aufweist und somit ein schlechteres
festes Schmiermittel ist als Mo S,. Das typische Verhalten einer festen Form von
Sn g, beim Gleiten über verschiedene Oberflächen zeigt die folgende Tabelle II:
Es zeigte sich, daß die obigen Vorteile von Mo S2 : Sn S2 Mischungen auftraten, wenn die Mischungen in Form von Filmen zur Anwendung kamen. Gute Resultate erzielte man bei Verwendung von etwa 97- oder 98'°/cigem Sn S2. Große Kristalle wurden in einer Kugelmühle zu einem Pulver, das sich zu Plättchen pressen ließ, vermahlen.It was found that the above advantages of Mo S2: Sn S2 mixtures occurred when the mixtures were used in the form of films. Good results obtained when using about 97 or 98% Sn S2. Big crystals turned into a powder in a ball mill that could be pressed into flakes, grind.
Ein von dem Pulver erhaltenes Röntgendiagramm enthielt für hexagonales Sn SZ charakteristische Linien sowie ein äußerst schwaches Linienbild für tetragonales Sn 02.An X-ray diagram obtained from the powder contained for hexagonal Sn SZ characteristic lines as well as an extremely weak line image for tetragonal Sn 02.
Typische Reibungswerte für verschiedene Zusammensetzungen von Mo
S.: Sn S2 sind in der folgenden Tabelle IV enthalten. Die Zusammensetzungen
bestehen aus 100 Gewichtsprozent variierender Gehalte an Mo S2 und Sn S2.
Obwohl die Beschreibung bisher nur Sn S2 als Zusatz nannte, gilt sie doch auch für andere, in gleicher Weise zu verwendende Stoffe. Es wurde gefunden, daß nicht nur verschiedene andere Zusätze außer Sn S, verwendet werden können, sondern daß diese alle ein gemeinsames Merkmal aufweisen. Allgemein gesprochen nimmt man an, daß ein Sulfid einen wirksamen Zusatz zu einem lamellaren Metallverbindungsschmiermittel bildet, wenn es thermodynamisch weniger stabil ist als das Sulfid des Oberflächenmaterials, mit welchem es verhaftet wird. Wenn z. B. ein Sulfidzusatz zusammen mit MoS2 zur Schmierung einer Stahlwelle verwendet wird, so muß der Zusatz thermodynamisch weniger stabil sein als Fe S. Eine andere Möglichkeit zur Bestimmung des gemeinsamen Faktors besteht darin, daß die wirksame Zusätze bildenden Sulfide eine geringere negative freie Bildungsenergie besitzen als FeS und daß diejenigen mit einer höheren freien Bildungsenergie als Fe S unwirksame Zusätze sind. Dies kann folgendermaßen erklärt werden: Wenn ein Schmierfilm, z. B. ein Mo S2 Film, auf einer Stahlwelle od. dgl. aus verschiedenen Gründen zerreißt, so bildet sich eine Metall-Metall-Berührung aus, und es entstehen hohe örtliche Temperaturen von etwa 300 bis 400° C. Diese Bedingungen begünstigen eine Reaktion zwischen dem Zusatz und der Metalloberfläche eher als zwischen dem Zusatz und 112o S2, was die Bildung von Fe S auf der Wellenoberfläche zur Folge hat, welches den Film wieder repariert. Der Schmiermechanismus mag dann darauf beruhen, daß auf diesem durch Reaktion gebildeten Fe S-Film ein Gleiten eintritt, wobei die Scherung in diesem Film zur Reibungskraft beiträgt. Der Beitrag zur gesamten Reibungskraft ist gering, da die Fläche eines solchen durch Reaktion gebildeten Films ebenfalls klein ist. Die wichtigste Eigenschaft des Films besteht darin, eine rasche Vergrößerung des Schadens in Bern Schmierfilm, nachdem einmal eine schwache Stelle entstanden ist, zu verhindern. Man nimmt üuch an, daß zwischen dem durch die Reaktion gebildeten Sulfidfilm und dem Mo SZ Schmiermittel eine gute Verhaftung besteht. Das Mo S2 kann sich daher leichter ausbreiten und die Rißstelle überdecken. Diese Annahme stützt sich darauf, daß MoS, auf Oberflächen, auf welchen chemisch eine Sulfidbildung bewirkt wurde, ausgezeichnet und schnell Filme bildet.Although the description so far only mentioned Sn S2 as an addition, it applies but also for other substances to be used in the same way. It was found, that not only various additives other than Sn S can be used, but that they all have a common characteristic. Generally speaking, one takes suggest that a sulfide is an effective additive to a lamellar metal compound lubricant forms if it is thermodynamically less stable than the sulphide of the surface material, with which it is arrested. If z. B. a sulfide additive together with MoS2 for Lubrication of a steel shaft is used, the addition has to be less thermodynamically be stable than Fe S. Another way of determining the common factor is that the effective additives forming sulfides have a lower negative have free educational energy than FeS and that those with a higher free Formative energy as Fe S are ineffective additives. This can be explained as follows become: If a lubricating film, e.g. B. a Mo S2 film, od on a steel shaft. If it tears for various reasons, a metal-to-metal contact is formed off, and there are high local temperatures of around 300 to 400 ° C. This Conditions favor a reaction between the additive and the metal surface rather than between the addition and 112o S2, resulting in the formation of Fe S on the shaft surface which repairs the film. The lubrication mechanism then likes are based on the fact that sliding occurs on this Fe S film formed by reaction, the shear in this film contributing to the frictional force. The contribution to the whole Frictional force is small because the area of such formed by reaction Films is also small. The most important feature of the film is that it has a rapid enlargement of the damage in Bern lubricant film, after once a weak one Place arose to prevent. It is also assumed that between the the reaction formed sulfide film and the Mo SZ lubricant a good adhesion consists. The Mo S2 can therefore spread more easily and cover the crack. This assumption is based on the fact that MoS, on Surfaces, on which chemically caused sulfide formation, excellent and fast films forms.
Außer Mo S, werden verschiedene, lamellare Metallverbindungen als
Trockenschmiermittel verwendet, z. B. WS." Zr S, und Ti S2, welche im allgemeinen
eine mit Mo S.., vergleichbare thermodynamische Stabilität besitzen. Mischungen
dieser Schmiermittel ergeben daher nicht die optimalen Ergebnisse der erfindungsgemäßen
Mischungen, in welchen das zugesetzte Sulfid thermodynamisch wesentlich weniger
stabil ist und in welchen der Zusatz selbst kein Schmiermittel darstellt. Die chemische
Ähnlichkeit der vorstehend ausgeführten lamellaren Metallverbindungen zeigt jedoch
an, daß sie in Kombination mit den erfindungsgemäßen Sulfidzusätzen ebenfalls bessere
Trockenschmiermittel werden. Dies erläutert die folgende Tabelle V.
Es können natürlich auch andere und sogar fließfähige Verbindungen als indirekte Zusätze Verwendung finden, wenn die Verbindungen sich zersetzen oder anderweitig unter Bildung einer als erfindungsgemäßer Zusatz wirkenden Verbindung reagieren, wobei diese Verbindung thermodynamisch weniger stabil sein muß als das Ausgangsschmiermittel und als das Sulfid des Oberflächenmaterials, auf welchem das Schmiermittel verwendet wird. So kann z. B. BaS mit Wasser oder Feuchtigkeit unter Bildung von H, S reagieren, welch letzteres ein erfindungsgemäßer Zusatz ist, obwohl es ein fließfähiger Stoff ist.Of course, other and even flowable compounds can also be used find use as indirect additives when the compounds decompose or otherwise with the formation of a compound which acts as an additive according to the invention react, whereby this compound must be thermodynamically less stable than that Starting lubricant and as the sulfide of the surface material on which the Lubricant is used. So z. B. BaS with water or moisture under Formation of H, S react, which latter is an inventive additive, though it is a flowable substance.
Auch die Kristallstruktur der Zusätze beeinflußt ihre Verwendbarkeit. So ist z. B. in Tabelle VI festgestellt, daß die schwarze Modifikation von HgS einen weniger wirksamen Zusatz für Mo S2 bildet, während die rote Modifikation ausgezeichnet ist.The crystal structure of the additives also influences their usability. So is z. B. in Table VI found that the black modification of HgS is a less effective additive for Mo S2, while the red modification is excellent is.
Die folgende Tabelle V11 zeigt bestimmte Sulfid-Zusätze zu Mo S2,
welche die Abnutzungsgeschwindigkeit des Schmiermittels herabsetzen.
Die Gewichtsmenge des Zusatzes kann sich je nach den Umständen ändern. So ist z. B. in bezug auf die Abnutzungsgeschwindigkeit nur ein geringer Prozentgehalt erforderlich, da dieAbnutzungsgeschwindigkeit wieder zunimmt, wenn die Menge des Zusatzes über die eine Mindestabnutzungsgeschwindigkeit ergebende ansteigt. In der Regel ergibt eine Menge von bis zu 50'0!o eine Abnahme der Abnutzungsgeschwindigkeit, wobei die geringste Abnutzungsgeschwindigkeit bei etwa 2% eintritt und bei 50'°/o zunimmt. Die Abnutzungsgeschwindigkeit bei 50'% des Zusatzes ist jedoch immer noch geringer als bei MO S2 allein. Die Abnutzungsgeschwindigkeit verschiedener Mischungen z. B. aus Mo S" und Sn S2 ist in Fig. 1 wiedergegeben. Dabei sei daran erinnert, daß - wie bereits gesagt - nur eine kleine Menge Sn S., oder eines anderen Zusatzes zu einer beachtlichen Herabsetzung der Abnutzungsgeschwindigkeit erforderlich ist und daß bei Zusatz weiterer Mengen jedoch die Abnutzungsgeschwindigkeit immer noch unterhalb der von MO S2 allein liegt. Dieser Faktor ist wichtig, da die Abnutzungsgeschwindigkeit ohne merkliche Beeinflussung der Schmiereigenschaften von Mo S2 allein wesentlich herabgesetzt werden kann. Kurven für andere, vorstehend genannte Zusätze verlaufen ähnlich.The amount by weight of the additive may vary depending on the circumstances. So is z. B. in relation to the rate of wear only a small percentage required because the rate of wear increases again when the amount of Addition above which a minimum wear rate increases. In the Usually results in an amount of up to 50'0! O a decrease in the rate of wear, the lowest rate of wear occurring at about 2% and at 50% increases. The rate of wear is at 50% of the additive However still lower than with MO S2 alone. The wear rate of various Mixtures e.g. B. from Mo S ″ and Sn S2 is shown in Fig. 1. It should be noted reminds that - as already said - only a small amount of Sn S., or another An addition to a considerable reduction in the rate of wear is required is and that with the addition of further quantities, however, the rate of wear always is still below that of MO S2 alone. This factor is important as the rate of wear and tear without any noticeable influence on the lubricating properties of Mo S2 alone can be reduced. Curves for other additives mentioned above run similar.
Die erfindungsgemäßen Trockenschmiermittel können auf eine bestimmte Oberfläche auf dem Fachmann bekannte Weise aufgebracht werden. Eine bevorzugte Methode besteht darin, das Schmiermittel in Form eines festen Stifts zu verwenden, da in dieser Form der Stift ohne ein Bindemittel hergestellt werden kann, welches für gewöhnlich die Schmiereigenschaften von Schmiermitteln in Stiftform beeinträchtigt. Andere Möglichkeiten der Aufbringung sind z. B. die Erzeugung eines Sohmiermittelfilms aus einer flüssigen Mischung durch Aufsprühen, Eintauchen oder anderweitiges Überziehen der zu schmierenden Oberfläche.The dry lubricants according to the invention can have a specific Surface can be applied in a manner known to those skilled in the art. A preferred method consists in using the lubricant in the form of a solid stick, since in this shape the stick can be made without a binder, which for usually adversely affects the lubricating properties of stick lubricants. Other ways of application are, for. B. the production of a soaking agent film from a liquid mixture by spraying, dipping or other coating the surface to be lubricated.
Es wurde gefunden, daß ein Film aus einem lamellaren Metallverbindungsschmiermittel direkt auf eine Oberfläche ohne Verwendung eines Bindemittels nach einem Verfahren, welches ein Polieren umfaßt, aufgebracht werden kann.It has been found that a film of a lamellar metal compound lubricant directly onto a surface without using a binder by a process, which includes polishing, can be applied.
So kann z. B. zur Aufbringung eines Films auf eine Welle diese Welle in einer Drehbank oder einer anderen rotierenden Maschine montiert werden und man drückt ein Plättchen aus dem Schmiermittel mit geringem Durchmesser, welches in einem Halter befestigt ist, gegen die Welle und bewegt es entlang dieser unter Bildung eines Films der gewünschten Breite. Die zwischen der lamellaren Metallverbindung und der zu schmierenden Oberfläche bestehende Kraft soll größer sein als die üblicherweise unter dem Ausdruck »Reiben« zu verstehende Kraft und liegt in den meisten Fällen unmittelbar unter der Zerbröckelungs- oder Bruchgrenze des lamellaren Metallverbindungsschmiermittels. Es sind nur wenige Striche entlang der Welle nötig, da sehr bald eine maximale Ausbildung des Schmiermittelfilms erreicht ist und bei einer weiteren Anwendung keine zusätzlichen Vorteile entstehen.So z. B. to apply a film to a shaft this shaft be mounted in a lathe or other rotating machine and man pushes a platelet out of the lubricant with a small diameter, which is in attached to a holder, against the shaft and moves it along this to form a film of the desired width. The one between the lamellar metal connection and the surface to be lubricated force should be greater than that usually Force to be understood under the expression "rubbing" and lies in most cases just below the crumbling or rupture limit of the lamellar metal bond lubricant. Only a few lines along the shaft are necessary, as maximum training is achieved very soon of the lubricant film is reached and no additional application is made for a further application Benefits arise.
Ein Polieren der Oberfläche nach Aufbringung des Trockenschmiermittels ergibt eine wesentliche Verbesserung, wobei hinzukommt, daß durch das Polieren eine viel engere Verbindung zwischen dem Schmiermittel und der Oberfläche erzielt und die Lebensdauer des Films unter Verbesserung der Schmiereigenschaften verlängert wird. Der Ausdruck »Polieren« entspricht dem bei der Metallbearbeitung üblichen. So wird z. B. ein trockener Schmiermittelfllm - wie beschrieben - auf eine Welle aufgebracht. Dann preßt man eine Stahlkugel mit einem Durchmesser von 0,3 cm gerade so weit in die Welle ein, daß eine Metallbearbeitung der Oberfläche stattfindet, und man streicht dabei einmal über die trockene Schmiermitteloberfläche.Polishing the surface after applying the dry lubricant results in a substantial improvement, with the addition of the polishing a much closer bond between the lubricant and the surface is achieved and the life of the film is extended while improving the lubricating properties will. The term »polishing« corresponds to that used in metalworking. So z. B. a dry lubricant film - as described - on a shaft upset. Then a steel ball with a diameter of 0.3 cm is squeezed straight so far into the shaft that a metalworking of the surface takes place, and one strokes the dry surface of the lubricant.
Die Welle eines sehr kleinen Fächergebläses, wie es z. B. zur Luftzirkulation in Gefrieranlagen verwendet wird, auf welcher sich ein polierter MöS2-Film befand, wurde ein Jahr lang nahezu ununterbrochen betrieben, ohne daß eine zusätzliche Schmierung erforderlich war.The shaft of a very small fan blower, as it is, for. B. for air circulation is used in freezing systems on which a polished MöS2 film was located, was operated almost continuously for a year without any additional lubrication was required.
Ein bevorzugtes Substrat für diese Poliermethode bildet Chrom, welches in der Regel eine völlig einwandfreie Oberfläche ohne Risse aufweist und bis zur Aufbringung des Schmiermittelfilms in einem chemisch reinen Zustand gehalten wird. Beispiel 1 Ein Mo S2 Film wird - wie vorstehend beschrieben - auf eine Chromplatte aufgebracht. Ein Plättchen mit einem Durchmesser von etwa 8 mm wurde zu diesem Zweck unter einer Belastung von 2 kg mit einer Geschwindigkeit von 30,5 m je Minute auf die Platte gerieben. Der Verdichtungsdruck des Plättchens betrug etwa 50 bis 70 kg/cm2. Es bildete sich nahezu sofort ein dünner Mo S2 Schleier, der bei weiterem Reiben langsam zunahm.A preferred substrate for this polishing method is chromium, which usually has a completely flawless surface without cracks and up to Application of the lubricant film is kept in a chemically pure state. Example 1 A Mo S2 film is - as described above - on a chrome plate upset. A plate with a diameter of about 8 mm was used for this purpose under a load of 2 kg at a speed of 30.5 m per minute rubbed the plate. The compaction pressure of the platelet was about 50 to 70 kg / cm2. A thin Mo S2 haze formed almost immediately, which with further Rubbing slowly increased.
Der in dem vorstehenden Beispiel erhaltene Film wurde dann poliert und getestet, indem man eine Stahlhalbkugel mit einem Durchmesser von 0,3 cm allmählich bei 0 beginnend mit 50 bis 100 g-Anteilen belastete, während die Kugel auf dem Film lief. Diese Art der Reibung bedingte eine starke Belastung des MO S2 Films. Die tatsächlichen Berührungsflächen sind sehr klein und in vielen Fällen beobachtete man Drücke in der Größenordnung von 3500 kg/cm2. Dies bedeutet einen Fall extremer Druckschmierung.The film obtained in the above example was then polished and tested by making a steel hemisphere 0.3 cm in diameter gradually starting at 0 with 50 to 100 g fractions while the ball was on the film ran. This type of friction caused a heavy load on the MO S2 film. the actual contact areas are very small and observed in many cases one pressures in the order of 3500 kg / cm2. This means a case of extreme Pressure lubrication.
Beispiel 1I Ein gemäß Beispiel I erhaltener Film. wird insgesamt 30 Stunden den vorstehend beschriebenen Bedingungen ausgesetzt. Während dieser Zeit läßt man Wasserdampf mit Teildrücken von 0 bis 25 mm Hg einwirken. Nach beendetem Test war der Film immer noch unversehrt und zeigte einen Reibungskoeffizient in trockenem Stickstoff von 0,03. Beispiel III Führte man ähnliche Teste an etwa 10 Gewichtsprozent Sn S2 enthaltenden Mo S2 Filmen unter einer Belastung von 6,1 kg durch, so blieb der Film unversehrt. Die maximale Belastbarkeit des Films konnte nicht bestimmt werden. Der Reibungskoeffizient betrug 0,017.Example 1I A film obtained according to Example I. turns 30 in total Hours exposed to the conditions described above. During this time water vapor is allowed to act at partial pressures of 0 to 25 mm Hg. After finished Test, the film was still intact and showed a coefficient of friction in dry nitrogen of 0.03. Example III Performing similar tests on about 10 Weight percent Mo S2 films containing Sn S2 under a load of 6.1 kg through, so the film remained intact. The maximum resilience of the film could cannot be determined. The coefficient of friction was 0.017.
- Die erfindungsgemäßen Aufgaben werden durch die Kombination eines lamellaren Metallverbindungsschmiermittels mit einem oder mehreren Sulfidzusätzen erfüllt. In allen Fällen ergaben die Sulfidzusätze, entgegen dem Verhalten zahlreicher bekannter Zusätze, eine verbesserte Schmierung infolge erhöhter Belastbarkeit, geringerer Abnutzungsgeschwindigkeit und entsprechend geringerer Filmstärke, ohne daß der Reibungskoeffizient merklich beeinflußt wurde. Die Hauptnachteile, nämlich eine große Filmstärke und eine hohe Abnutzungsgeschwindigkeit, sind somit durch die Erfindung auf ein Minimum herabgesetzt worden.- The tasks according to the invention are achieved by the combination of a lamellar metal compound lubricant with one or more sulfide additives Fulfills. In all cases, contrary to the behavior, the sulphide additions resulted in more numerous known additives, improved lubrication due to increased load capacity, lower Wear rate and correspondingly lower film thickness without affecting the coefficient of friction was noticeably affected. The main disadvantages, namely a large film thickness and a high rate of wear, are thus kept to a minimum by the invention has been reduced.
In der Regel besaßen in den angegebenen Beispielen und in der Zeichnung die verwendeten Plättchen, sofern nicht anders angegeben, eine Berührungsfläche von etwa 0,6 cm2 und wurden unter einer Belastung von 1,8 kg angewendet. Die Gleitgeschwindigkeit betrug etwa 60 cm je Sekunde. Die verwendeten Kupferplatten besaßen einen üblichen Reinheitsgrad.Usually possessed in the examples given and in the drawing the platelets used, unless otherwise specified, a contact surface of about 0.6 cm2 and were applied under a load of 1.8 kg. The sliding speed was about 60 cm per second. the used copper plates a usual degree of purity.
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEG30186A Pending DE1116335B (en) | 1959-07-30 | 1960-07-29 | Sulphide-based dry lubricants |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1116335B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1254275B (en) * | 1962-08-22 | 1967-11-16 | Robert Tedden | Lubricating greases |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2156803A (en) * | 1934-05-03 | 1939-05-02 | Cooper Products Inc | Lubricant |
US2622993A (en) * | 1949-08-03 | 1952-12-23 | Deering Milliken Res Trust | Process of lubricating metal surface and article resulting therefrom |
DE1040006B (en) * | 1956-06-29 | 1958-10-02 | Alpha Molykote Corp | Process for the production of lubricating mixed sulphides of molybdenum or tungsten |
-
1960
- 1960-07-29 DE DEG30186A patent/DE1116335B/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2156803A (en) * | 1934-05-03 | 1939-05-02 | Cooper Products Inc | Lubricant |
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