RU2178803C2 - Металлоплакирующая присадка - Google Patents
Металлоплакирующая присадка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2178803C2 RU2178803C2 RU99126880A RU99126880A RU2178803C2 RU 2178803 C2 RU2178803 C2 RU 2178803C2 RU 99126880 A RU99126880 A RU 99126880A RU 99126880 A RU99126880 A RU 99126880A RU 2178803 C2 RU2178803 C2 RU 2178803C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ultrafine
- friction
- diamond
- iron
- content
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Lubricants (AREA)
Abstract
Использование: в смазочных маслах, в частности в антифрикционных металлоплакирующих смазочных композициях на основе масел, которые используются в узлах трения различных машин и механизмов. Сущность: присадка содержит, мас. %: железо ультрадисперсное 3,0-4,0; алмаз ультрадисперсный 0,7-1,0; индустриальное или моторное масло - остальное. Порошок ультрадисперсного алмаза предпочтительно имеет следующие физико-химические показатели: размер агрегатов, dср= 0,005 мкм; удельная поверхность, Sуд.= 400-500 м2/г; содержание основного вещества, ультрадисперсного алмаза, %, не менее 95,0; содержание несгораемых примесей, %, не более 1,5. Порошок железа изготовлен методом электрического взрыва проводников в среде водорода со следующими характеристиками: размер частиц порошка, dcp= 0,07 мкм; удельная поверхность, Sуд.= 20 м2/г. Технический результат - повышение износостойкости пар трения и уменьшение коэффициента трения. 1 з. п. ф-лы, 3 табл. , 2 ил.
Description
Изобретение относится к области разработки и применения присадок в смазочных маслах, в частности к антифрикционным металлоплакирующим смазочным композициям на основе масел, которые используются в узлах трения различных машин и механизмов.
Известна смазочная композиция с твердым модификатором трения (Патент Англии 2026024, кл. С 10 М 1/54, 1981г. ), содержащая небольшое количество абразивных частиц с твердостью по шкале Мооса не менее 9. В качестве абразивных частиц использован алмазный порошок зернистостью до 2 мкм. Использование в этой смазочной композиции абразивных частиц приводит к уплотнению поверхностей трения (наклепу), а также к одновременному их износу. Поэтому указанную композицию рекомендуется использовать ограниченное время, около 10 ч. Кроме того, экспериментальная оценка такой композиции показала, что она нестабильна и расслаивается в течение нескольких ч. Это ограничивает область применения такой композиции в большинстве машин и механизмов.
Известна также смазочная композиция с твердыми модификаторами к автомобильным маслам, содержащая алмазосодержащую шихту и моторное масло в соотношении компонентов 0,5-99,5 мас. % (Между народная заявка 89/00249, кл. С 10 М 125/02, 1991г. ). Недостатком известной смазочной композиции с твердыми модификаторами заключается в том, что указанная композиция имеет большой разброс конгломератов модификатора по размерам, плохую смешиваемость высокодисперсного порошка с маслом и низкую седиментацнонную устойчивость системы.
Из известных смазочных металлоплакирующих составов наиболее близкой по технической сущности является смазочная композиция, содержащая, мас. %: ультрадисперсный молибден 0,3-1,0; нефтяное масло - остальное (авт. свид. СССР 1669974).
Недостатком известной смазочной композиции является большой разброс конгломератов модификатора (порошка молибдена) по размерам и недостаточное снижение коэффициента трения.
Технический результат изобретения - создание металлоалмазной плакирующей смазочной присадки, повышающей износостойкость пар трения (уменьшение коэффициента трения и износа пар трения).
Металлоплакирующая присадка согласно изобретению содержит, мас. %:
Железо ультрадисперсное - 3,0-4,0
Алмаз ультрадисперсный - 0,7-1,0
Индустриальное или моторное масло - Остальное
Порошок ультрадисперсного алмаза получен по ТУ95-93 Ж83-Р1080 и имеет следующие физико-химические показатели:
Размер кластеров, dcp, мкм - 0,005
Удельная поверхность, Sуд, м2/г - 400-500
Содержание основного вещества (ультрадисперсного алмаза), %, не менее - 95,0
Содержание несгораемых примесей, %, не более - 1,5
Порошок железа изготовлен методом электрического взрыва проводников в среде водорода со следующими характеристиками:
Размер частиц порошка, dcp, мкм - 0,07
Удельная поверхность, Sуд, м2/г - 20
Использование ультрадисперсного порошка (УДП) железа приводит к быстрому образованию плакирующего слоя толщиной 2-4 мкм, а использование только алмаза не дает слоя столь большой толщины из-за отсутствия у алмаза пленкообразующих свойств, как у металлов: толщина алмазного покрытия составляет около 0,01 мкм. В последнем случае не наблюдается размерного восстановления поверхностей трения.
Железо ультрадисперсное - 3,0-4,0
Алмаз ультрадисперсный - 0,7-1,0
Индустриальное или моторное масло - Остальное
Порошок ультрадисперсного алмаза получен по ТУ95-93 Ж83-Р1080 и имеет следующие физико-химические показатели:
Размер кластеров, dcp, мкм - 0,005
Удельная поверхность, Sуд, м2/г - 400-500
Содержание основного вещества (ультрадисперсного алмаза), %, не менее - 95,0
Содержание несгораемых примесей, %, не более - 1,5
Порошок железа изготовлен методом электрического взрыва проводников в среде водорода со следующими характеристиками:
Размер частиц порошка, dcp, мкм - 0,07
Удельная поверхность, Sуд, м2/г - 20
Использование ультрадисперсного порошка (УДП) железа приводит к быстрому образованию плакирующего слоя толщиной 2-4 мкм, а использование только алмаза не дает слоя столь большой толщины из-за отсутствия у алмаза пленкообразующих свойств, как у металлов: толщина алмазного покрытия составляет около 0,01 мкм. В последнем случае не наблюдается размерного восстановления поверхностей трения.
УДП железа дает восстанавливающую пленку, но она относительно быстро изнашивается. При совместном использовании УДП железа и УДП алмаза плакирующая пленка представляет собой алмазно-металлический композит, сочетающий высокую твердость (устойчивость к изнашиванию) и плакирующие свойства (толщина слоя до 4 мкм), чего не наблюдается при раздельном использовании УДП.
Кроме того, при использовании только УДП железа высок коэффициент трения на стадии приработки, когда активно наносится плакирующая пленка и уносится. Коэффициент трения достигает 0,35 для пары сталь3-сталь3. При совместном использовании УДП железа и алмаза коэффициент трения ниже и на стадии приработки не превышает 0,23. Таким образом, совместное использование УДП железа и УДП алмаза дает синергетический эффект. Проведенный анализ общедоступных источников информации об уровне техники не позволит выявить техническое решение, тождественное заявленному, на основании чего делается вывод о неизвестности последнего, т. е. соответствии представленного в настоящей заявке изобретения критерию "новизна".
Сопоставительный анализ заявленного решения с известными техническими решениями позволит выявить, что представленная совокупность отличительных признаков неизвестна для специалиста в данной области и не следует явным образом из известного уровня техники, на основании чего делается вывод о соответствии представленного в настоящей заявке изобретения критерию "изобретательский уровень".
Предлагаемую присадку приготавливают на основе индустриального или моторного масел путем смешивания компонентов, получая при этом пасту присадки. Порошки ультрадисперсных алмаза и железа в индустриальном или моторном маслах для равномерного распределения предварительно подвергают ультразвуковой обработке на диспергаторе УЗДН-2Т.
После получения пасты присадки ее анализируют, определяя при этом содержание железа и алмаза, после чего производят разбавление до нужной концентрации (по содержанию железа и алмаза). Разбавление производят предварительно подогретым маслом при температуре +150oС. Добавив определенное количество масла, предварительно подогретого, в пасту присадки, производят смешивание в течение 3-5 ч в лопастной мешалке.
Испытания на трибологические характеристики металлоплакирующей присадки проводились на машине СМТ-1 в условиях трения скольжения трибосопряжения "вал-колодка" следующих конструкционных материалов: "Сталь 35 - Сталь 35", "Сталь 35 - СЧ 15". Испытания на различных парах трения проводились по следующим режимам:
Частота вращения контр-образца, об. /мин - 650
Давление при испытании на коэффициент трения:
В полостях нагружения, кгс/см2 - 0 - 25
На образцы FN, H - 0 - 919
Удельное, кгс/см2 - 0 - 300
Давление при испытании на износостойкость:
В полостях нагружения, кгс/см2 - 15
На образцы FN, Н - 552
Удельное, кгс/см2 - 179,5; 114,5
Длительность испытаний, мин, на:
Коэффициент трения - 5
Износостойкость - 60
Предлагаемая металлоплакирующая присадка для испытания приготовлена на базе масла SAE 10W/30 и в таблицах и графиках обозначается SAE10W/30 + состав "А". Содержание ультрадисперсных железа и алмаза во всех случаях испытаний составляет 3,5% и 0,85% соответственно.
Частота вращения контр-образца, об. /мин - 650
Давление при испытании на коэффициент трения:
В полостях нагружения, кгс/см2 - 0 - 25
На образцы FN, H - 0 - 919
Удельное, кгс/см2 - 0 - 300
Давление при испытании на износостойкость:
В полостях нагружения, кгс/см2 - 15
На образцы FN, Н - 552
Удельное, кгс/см2 - 179,5; 114,5
Длительность испытаний, мин, на:
Коэффициент трения - 5
Износостойкость - 60
Предлагаемая металлоплакирующая присадка для испытания приготовлена на базе масла SAE 10W/30 и в таблицах и графиках обозначается SAE10W/30 + состав "А". Содержание ультрадисперсных железа и алмаза во всех случаях испытаний составляет 3,5% и 0,85% соответственно.
Результаты испытания на коэффициент трения пар "Сталь 35 - Сталь 35" и "Сталь 35 - СЧ 15" представлены в табл. 1. На фиг. 1 представлена зависимость коэффициента трения Fтр от нормальной нагрузки fN для пар трения "Сталь 35 - Сталь 35" и "Сталь 35 - СЧ 15" при испытании на коэффициент трения.
Как следует из данных табл. 1 и графиков фиг. 1, величина коэффициента трения колеблется: при нанесении продуктов износа из масла на поверхность и при последующем их износе коэффициент трения возрастает. Введением в состав масел ультрадисперсных порошков (железа и алмаза), имитирующих продукты износа, интенсифицируется стадия нанесения.
В табл. 2 и табл. 3 приведены данные по испытанию на износостойкость пар трения "Сталь 35 - Сталь 35" и "Сталь 35 - СЧ 15" в смазочных материалах.
Из данных табл. 2 и табл. 3 видно, что состав металлоплакирующей присадки согласно изобретению вызывает минимальный износ экспериментальных образцов δm.
На фиг. 2 представлена зависимость температуры смазочного материала tсм от нормальной нагрузки FN пар трения "Сталь 35 - Сталь 35" и "Сталь 35 - СЧ 15" при испытании на коэффициент трения.
Как следует из данных табл. 1, табл. 2 и графиков на фиг. 2, температура смазочного материала состава согласно изобретению при испытании на трение ниже, чем состава чистого масла.
Данная присадка является антифрикционной металлоплакирующей смазочной композицией; уменьшает коэффициент трения, повышает износостойкость пар трения и может широко быть использована в машиностроении в узлах трения различных машин и механизмов.
Заявленная металлоплакирующая присадка не требует значительных дополнительных затрат, изменений технологии и может быть освоена в условиях действующего производства.
Claims (1)
1. Металлоплакирующая присадка, содержащая смазочное масло и порошок ультрадисперсного железа, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит ультрадисперсный алмазный порошок при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Железо ультрадисперсное - 3,0-4,0
Алмаз ультрадисперсный - 0,7-1,0
Индустриальное или моторное масло - Остальное
2. Присадка по п. 1, отличающаяся тем, что порошок ультрадисперсного алмаза имеет следующие физико-химические показатели:
Размер кластеров, dcp, мкм - 0,005
Удельная поверхность, Sуд, м2/г - 400-500
Содержание основного вещества, ультрадисперсного алмаза, % - Не менее 95,0
Содержание несгораемых примесей, % - Не более 1,5
Железо ультрадисперсное - 3,0-4,0
Алмаз ультрадисперсный - 0,7-1,0
Индустриальное или моторное масло - Остальное
2. Присадка по п. 1, отличающаяся тем, что порошок ультрадисперсного алмаза имеет следующие физико-химические показатели:
Размер кластеров, dcp, мкм - 0,005
Удельная поверхность, Sуд, м2/г - 400-500
Содержание основного вещества, ультрадисперсного алмаза, % - Не менее 95,0
Содержание несгораемых примесей, % - Не более 1,5
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99126880A RU2178803C2 (ru) | 1999-12-16 | 1999-12-16 | Металлоплакирующая присадка |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99126880A RU2178803C2 (ru) | 1999-12-16 | 1999-12-16 | Металлоплакирующая присадка |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU99126880A RU99126880A (ru) | 2001-09-10 |
RU2178803C2 true RU2178803C2 (ru) | 2002-01-27 |
Family
ID=20228395
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99126880A RU2178803C2 (ru) | 1999-12-16 | 1999-12-16 | Металлоплакирующая присадка |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2178803C2 (ru) |
-
1999
- 1999-12-16 RU RU99126880A patent/RU2178803C2/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4898905A (en) | Sliding material | |
Cao et al. | Study on the conductive and tribological properties of copper sliding electrical contacts lubricated by ionic liquids | |
Yamamoto et al. | Frictional characteristics of molybdenum dithiophosphates | |
JP3453178B2 (ja) | 固体潤滑剤組成物 | |
Wu et al. | The tribological behaviour of electroless Ni–P–Gr–SiC composite | |
KR910003136B1 (ko) | 플레인 베어링 | |
Zhang et al. | Controlled friction behaviors of porous copper/graphite storing ionic liquid through electrical stimulation | |
US20050181956A1 (en) | Plating concentrate | |
Dolmatov | Detonation nanodiamonds in oils and lubricants | |
Tung et al. | Friction reduction from electrochemically deposited films | |
RU2178803C2 (ru) | Металлоплакирующая присадка | |
JP3383843B2 (ja) | 軽合金基自己潤滑複合材料及びその製造方法 | |
RU2054030C1 (ru) | Металлоплакирующий смазочный состав | |
RU2713155C1 (ru) | Смазка электропроводная для электрических соединений | |
Wang et al. | Controlled friction behaviors of gradient porous Cu-Zn composites storing ionic liquids under electric field | |
RU2063417C1 (ru) | Металлоплакирующий смазочный состав | |
CN1045466C (zh) | 一种纳米金属微粉的抗磨润滑剂 | |
US2359270A (en) | Lubricants | |
Murugaveni et al. | Assessing the performance of nano lubricant on zinc aluminium alloy | |
RU2163921C2 (ru) | Пластичная смазка | |
JP2001003123A (ja) | 含油軸受用焼結合金およびその製造方法 | |
JPS6167737A (ja) | 焼結摩擦材 | |
JPS63282221A (ja) | 複合焼結材料の製造方法 | |
RU2099396C1 (ru) | Смазочно-охлаждающая жидкость для процессов поверхностного деформирования | |
RU1730842C (ru) | Смазочный состав |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061217 |