RU2041253C1

RU2041253C1 - Composition for applying of antifriction coating on friction surfaces

Info

Publication number: RU2041253C1
Application number: RU92009226A
Authority: RU
Inventors: П.И. Носихин; В.В. Стрельцов
Original assignee: Московский институт инженеров сельскохозяйственного производства им.В.П.Горячкина
Priority date: 1992-12-01
Filing date: 1992-12-01
Publication date: 1995-08-09

Abstract

FIELD: antifriction coatings. SUBSTANCE: proposed composition contains (mass): copper chloride 5-15, nickel sulfate 2-6, glycerin 15-45 and water. EFFECT: improves quality of desired coating. 2 tbl

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к составам для образования антифрикционного покрытия на трущихся поверхностях деталей, и позволяет снизить шероховатость приработанных поверхностей и начальный износ деталей. The invention relates to mechanical engineering, in particular, to compositions for the formation of an antifriction coating on the rubbing surfaces of parts, and allows to reduce the roughness of the worked-in surfaces and the initial wear of parts.

Среди существующих в настоящее время составов для получения антифрикционных покрытий на деталях наиболее распространены составы, содержащие дисульфид молибдена [1,2] Однако составы с дисульфидом молибдена имеют недостатки, в частности дисульфид молибдена, смывается с поверхности трения в процессе приработки под действием смазки, что существенно снижает эффективность таких покрытий. Among the currently existing compositions for producing antifriction coatings on parts, the most common are compositions containing molybdenum disulfide [1,2] However, compositions with molybdenum disulfide have drawbacks, in particular, molybdenum disulfide, is washed off the friction surface during running-in under the action of lubricant, which is essential reduces the effectiveness of such coatings.

Известен состав для нанесения антифрикционных покрытий, содержащий хлорид меди, глицерин, глюкозу и окись кремния в следующем соотношении компонентов [3] мас. Хлорид меди 0,5.5 Глюкоза 0,5.3 Окись кремния 1.4 Глицерин Остальное
Хлорид меди представляет собой галогенид наносимого металла. Глюкоза является восстановителем, ускоряет процесс осаждения металла. Порошкообразный наполнитель в виде окиси кремния выполняет роль абразива, уменьшает расход веществ. Увеличение содержания окиси кремния приводит к повышению вязкости и ухудшению технологического состава.A known composition for applying anti-friction coatings containing copper chloride, glycerin, glucose and silicon oxide in the following ratio of components [3] wt. Copper chloride 0.5.5 Glucose 0.5.3 Silica 1.4 Glycerin Else
Copper chloride is a metal halide. Glucose is a reducing agent, accelerates the process of metal deposition. Powdered filler in the form of silicon oxide acts as an abrasive, reduces the consumption of substances. An increase in the content of silicon oxide leads to an increase in viscosity and a deterioration in the technological composition.

Данный состав не может быть эффективен при нанесении антифрикционных покрытий с использованием хонинговальных головок, содержащих алмазные и антифрикционные бруски и применяемых в течение одной операции для хонингования и последующего нанесения антифрикционного слоя на внутренние поверхности гильз цилиндров, без промывки гильз после хонингования. This composition cannot be effective when applying antifriction coatings using honing heads containing diamond and antifriction bars and used during one operation for honing and subsequent application of an antifriction layer on the inner surfaces of cylinder liners, without washing the liners after honing.

С целью повышения производительности ФАБО, уменьшения износа, шероховатости и коэффициента трения приработанной поверхности предлагается использовать при нанесении антифрикционного покрытия непосредственно после хонингования состав, содержащий глицерин и хлорид меди, основой которого является вода и дополнительно содержится сульфат никеля в следующем соотношении компонентов, мас. Хлорид меди 5.15 Сульфат никеля 2.6 Глицерин 15.45 Вода Ост. In order to increase the performance of FABO, reduce wear, roughness and the coefficient of friction of the worked surface, it is proposed to use a composition containing glycerin and copper chloride based on water and additionally containing nickel sulfate in the following ratio of components, when applying an antifriction coating immediately after honing. Copper chloride 5.15 Nickel sulfate 2.6 Glycerin 15.45 Water Ost.

Хлорид меди используется для получения на поверхности медной пленки. Copper chloride is used to produce copper film on the surface.

Сульфат никеля вводится в состав для образования сульфидных пленок, легирования поверхности трения никелем, что способствует снятию окисных пленок и более прочному сцеплению пленки меди с основным металлом. Nickel sulfate is introduced into the composition for the formation of sulfide films, alloying the friction surface with nickel, which helps to remove oxide films and more durable adhesion of the copper film to the base metal.

Глицерин является активным восстановителем меди на поверхности гильзы. Glycerin is an active reducing agent of copper on the surface of the sleeve.

Вода служит для растворения компонентов и, обладая малой вязкостью, для подачи технологической жидкости в зону резания через каналы в хонинговальной головке. Water serves to dissolve the components and, having a low viscosity, to supply the process fluid to the cutting zone through channels in the honing head.

Выбор количественного состава компонентов обусловлен следующим. Введение хлорида меди в количестве 5 мас. при нанесении антифрикционного слоя после хонингования гильз в среде дизельного топлива ведет к уменьшению слоя меди, образующегося при трении; увеличение свыше 15 мас. не выгодно из экономических соображений. The choice of the quantitative composition of the components is due to the following. The introduction of copper chloride in an amount of 5 wt. when applying the antifriction layer after honing the liners in a diesel fuel medium, it leads to a decrease in the layer of copper formed during friction; increase over 15 wt. not profitable for economic reasons.

Содержание сульфата никеля менее 2 мас. не обеспечивает удаления окисных пленок и прочного сцепления меди с основным металлом. Увеличение сульфата никеля свыше 6 мас. не ускоряет процесс снятия окисных пленок и не улучшает прочность сцепления пленки меди с основным металлом. Nickel sulfate content of less than 2 wt. does not provide removal of oxide films and strong adhesion of copper to the base metal. The increase in Nickel sulfate in excess of 6 wt. does not accelerate the process of removal of oxide films and does not improve the adhesion strength of the copper film with the base metal.

Содержание в составе менее 15 мас. глицерина ведет к ослаблению процесса выделения меди на поверхностях трения, а свыше 45 мас. к интенсивному наводораживанию поверхности металла, что уменьшает адгезию меди к основному металлу и способствует снятию меди в процессе трения с поверхности детали и образованию осадка. Content of less than 15 wt. glycerol leads to a weakening of the process of copper release on friction surfaces, and over 45 wt. intensive hydrogenation of the metal surface, which reduces the adhesion of copper to the base metal and promotes the removal of copper during friction from the surface of the part and the formation of sludge.

Для проведения испытаний при отработке оптимального состава были приготовлены составы с различным содержанием указанных компонентов, приведенные в табл. 1. To conduct tests during the development of the optimal composition were prepared compositions with different contents of these components, are given in table. 1.

Составы готовили следующим образом. В емкость наливали необходимое количество воды, затем в нее последовательно при перемешивании добавляли хлорид меди, сульфат никеля и глицерин. Полученную смесь нагревали при постоянном перемешивании до 60^оС и выдерживали при этой температуре 10 мин (до полного растворения порошков хлорида меди и сульфата никеля). После остывания до 18^оС полученные растворы путем смазывания тонким слоем наносили на смоченные дизельным топливом прирабатываемые поверхности образцов. Затем проводили натирание войлочным диском в течение 30 с при давлении 0,02.0,03 МПа. При этом на поверхности образовывалось блестящее медное покрытие. Для проведения износных испытаний антифрикционный состав наносили на колодки, выполненные из серого чугуна СЧ 25, имеющие шероховатость 0,63 мкм. Рабочая поверхность колодок получена хонингованием.The compositions were prepared as follows. The required amount of water was poured into the container, then copper chloride, nickel sulfate and glycerin were successively added to it with stirring. The resulting mixture was heated under stirring to ⁶⁰ ° C and kept at this temperature for 10 min (until complete dissolution of cuprous chloride powder and nickel sulfate). After cooling to 18 ^° C, the resulting solutions were applied by thin-layer lubrication onto the worked-in surfaces of the samples wetted with diesel fuel. Then rubbing with a felt disk was carried out for 30 s at a pressure of 0.02.0.03 MPa. At the same time, a shiny copper coating formed on the surface. For carrying out wear tests, the antifriction composition was applied to pads made of gray cast iron SCh 25, having a roughness of 0.63 μm. The working surface of the blocks obtained by honing.

Испытания полученных антифрикционных покрытий проводили на машине трения СМЦ-2. Время испытания 60 мин. После испытаний определяли износ колодок с использованием аналитических весов ВЛР-200М. Tests of the obtained antifriction coatings were carried out on a SMC-2 friction machine. Test time 60 min. After the tests, the wear of the pads was determined using the VLR-200M analytical balance.

Шероховатость приработанных поверхностей колодок определяли при помощи профилографа профилометра модели 201 завода "Калибр". The roughness of the run-in surfaces of the pads was determined using a profilograph of the profilometer model 201 of the Caliber plant.

Результаты лабораторных испытаний приведены в табл. 2. The results of laboratory tests are given in table. 2.

Результаты испытаний показали, что предлагаемые составы для нанесения антифрикционного покрытия эффективнее прототипа по износу в 2,13.3,32 раза, по шероховатости в 1,7.2,4 раза, по коэффициенту трения в 1,3.1,5 раза, по температуре трения в 1,22.1,43 раза, по времени стабилизации момента трения в 1,5.2,5 раза. The test results showed that the proposed compositions for applying an anti-friction coating are 2.13.3.32 times more effective than the prototype, 1.7.2.4 times more rough, 1.3.1.5 times more friction coefficient, 1 more friction temperature, 22.1.43 times, the time of stabilization of the friction moment by 1.5.2.5 times.

Таким образом результаты лабораторных испытаний подтверждают эффективность предлагаемого состава. Thus, the results of laboratory tests confirm the effectiveness of the proposed composition.

Claims

COMPOSITION FOR APPLICATION OF ANTIFRICTION COATING ON A FRACTURING SURFACE OF PARTS, containing copper chloride and glycerin, characterized in that the composition additionally contains nickel sulfate and water in the following ratio of components, wt.

Copper Chloride 5 15
Nickel Sulfate 2 6
Glycerin 15 45
Water Else