RU2303051C1

RU2303051C1 - Lubricating composition

Info

Publication number: RU2303051C1
Application number: RU2006107346/04A
Authority: RU
Inventors: Сергей Иванович Щелканов (RU); Сергей Иванович Щелканов; Геннадий Егорович Селютин (RU); Геннадий Егорович Селютин; Дмитрий Александрович Маринушкин (RU); Дмитрий Александрович Маринушкин; Валерий Федорович Терентьев (RU); Валерий Федорович Терентьев; Алексей Сергеевич Щелканов (RU); Алексей Сергеевич Щелканов
Priority date: 2006-03-09
Filing date: 2006-03-09
Publication date: 2007-07-20

Abstract

FIELD: lubricants.

SUBSTANCE: invention relates to lubricating compositions used in heavy-duty friction units of machines and mechanisms and provides composition containing 0.1-0.5% superdispersed powder of modified carbon black and lubricating material to 100%. Carbon black utilized is a mixture of carbon with zinc sulfide (ZnS) wherein content of the latter does not exceed 2%, tin sulfide (SnS), no more than 0.3%, and magnesium carbonate (MgCO₃), no more than 0.5%.

EFFECT: improved antiwear and antifriction characteristics of lubricating materials allowing prolonged lifetime of friction units.

2 tbl

Description

Изобретение относится к составам смазочной композиции на основе смазочного материала и твердых добавок в виде углеродного порошка, используемым в тяжелонагруженных узлах трения машин и механизмов.The invention relates to compositions of a lubricant composition based on a lubricant and solid additives in the form of carbon powder used in heavily loaded friction units of machines and mechanisms.

Известно смазочное масло (смазочная композиция) (Авт.свид. СССР №1770350, С10М 125/02, 23.10.1992), которое содержит в качестве твердой добавки 0,1-1 мас.% смеси ультрадисперсных порошков алмаза, графита и аморфного углерода при массовом соотношении алмазной и неалмазной углеродной модификаций от 30:70 до 99:1.Known lubricating oil (lubricating composition) (Autosvid. USSR No. 1770350, C10M 125/02, 10.23.1992), which contains as a solid additive 0.1-1 wt.% A mixture of ultrafine powders of diamond, graphite and amorphous carbon at the mass ratio of diamond and non-diamond carbon modifications from 30:70 to 99: 1.

Недостатком смазочной композиции являются пониженные антифрикционные и противоизносные свойства, недостаточно высокая прирабатываемость пар трения.The disadvantage of the lubricating composition is reduced antifriction and antiwear properties, insufficiently high running-in of friction pairs.

Известна смазочная композиция (Смазка и смазочные материалы в трибосистемах: Научное издание / В.Ф.Терентьев, В.Е.Редькин, С.И.Щелканов. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2002, 187 с.), более близкая к заявляемой, которая содержит в качестве твердой добавки 0,1-0,7 мас.% ульрадисперсного порошка алмазографита (УДП-АГ), остальное смазочный материал.Known lubricant composition (Lubrication and lubricants in tribosystems: Scientific Edition / V.F. Terentyev, V.E. Redkin, S.I. Shchelkanov. Novosibirsk: Publishing House of the SB RAS, 2002, 187 pp.), Closer to declare, which contains as a solid additive 0.1-0.7 wt.% ultrafine powder of diamondographite (UDP-AG), the rest is lubricant.

Данная композиция обладает недостаточно высокими противоизносными и антифрикционными показателями. Порошок является дорогостоящим и для него требуется сложный процесс приготовления.This composition has insufficient anti-wear and anti-friction performance. Powder is expensive and requires a complicated preparation process.

Задачей изобретения является повышение противоизносных и антифрикционных свойств смазочной композиции, улучшение приработочных свойств.The objective of the invention is to increase the antiwear and antifriction properties of the lubricating composition, improving the running-in properties.

Поставленная задача решается тем, что смазочная композиция, содержащая смазочный материал и твердую добавку, согласно изобретению содержит в качестве твердой добавки ультрадисперсный порошок модифицированной технической сажи (УДП-МТС) в следующих соотношениях, мас.%:The problem is solved in that the lubricating composition containing a lubricant and a solid additive, according to the invention, contains as a solid additive ultrafine powder of modified technical soot (UDP-MTS) in the following proportions, wt.%:

Ультрадисперсный порошокUltrafine powder модифицированнойmodified технической сажиcarbon black 0,1-0,50.1-0.5 Смазочный материалLubricant до 100up to 100

Порошок ультрадисперсной модифицированной технической сажи представляет собой смесь углерода с сульфидом цинка (ZnS), доля которого по массе не более 2%, сульфида олова (SnS) - не более 0,3% и карбоната магния (MgCO₃) - не более 0,5%.The powder of ultrafine modified technical soot is a mixture of carbon with zinc sulfide (ZnS), whose mass fraction is not more than 2%, tin sulfide (SnS) - not more than 0.3% and magnesium carbonate (MgCO ₃ ) - not more than 0.5 %

Для приготовления композиции смазочного материала использовали трансмиссионное масло ТМ-5-18 ТУ 38-401-58-70-93 и моторное 10W40.To prepare the composition of the lubricant used transmission oil TM-5-18 TU 38-401-58-70-93 and motor 10W40.

Процесс приготовления заключается в смешивании компонентов смазочного материала и УДП-МТС с последующим ультразвуковым диспергированием с частотой 25 кГц в течение 10 минут.The preparation process consists in mixing the components of the lubricant and UDP-MTS with subsequent ultrasonic dispersion with a frequency of 25 kHz for 10 minutes.

Составы композиции приведены в табл.1.The compositions are shown in table 1.

Эксплуатационные характеристики композиции испытывались на четырехшариковой машине трения 4ШМТ по ГОСТ 9490-75.The performance characteristics of the composition were tested on a 4ShMT four-ball friction machine according to GOST 9490-75.

Результаты испытаний приведены в таблице 2.The test results are shown in table 2.

Проведенные испытания при содержании в смазочной композиции твердой добавки менее 0,1% показали, что противоизносные и антифрикционные свойства композиции не отличаются от чистого масла. При содержании твердой добавки более 0,5% происходит рост момента трения и температуры. Оптимальное содержание УДП-МТС в смазочном материале находится в пределах не более 0,2%.Tests performed with a solid additive content of less than 0.1% in the lubricant composition showed that the antiwear and antifriction properties of the composition do not differ from pure oil. When the solid additive content is more than 0.5%, the moment of friction and temperature increase. The optimal content of UDP-MTS in the lubricant is in the range of not more than 0.2%.

Улучшение противоизносных и антифрикционных свойств заявляемой смазочной композиции связано с тем, что на поверхности узлов трения появляется пленка из атомов Zn, Sn, Mg и соединений серы с железом, обеспечивающая минимальный коэффициент трения.Improving the anti-wear and antifriction properties of the inventive lubricant composition is due to the fact that a film of Zn, Sn, Mg atoms and sulfur compounds with iron appears on the surface of the friction units, providing a minimum coefficient of friction.

Разработанный состав смазочной композиции по сравнению с прототипом имеет лучшие противоизносные и антифрикционные свойства, которые позволяют продлить срок службы узлов трения в 2-2,5 раза, повысить КПД узла трения, а также механической системы в целом.The developed composition of the lubricating composition in comparison with the prototype has the best anti-wear and antifriction properties, which allow to extend the service life of friction units by 2-2.5 times, increase the efficiency of the friction unit, as well as the mechanical system as a whole.

Таблица 1Table 1 № Смазочной композицииNo. of Lubricating Composition Тип смазочного материалаType of lubricant Содержание компонентов, %The content of components,% Базовый смазочный материалBase lubricant УДП-МТСUDP-MTS 1one ТМ-5-18+0,1% УДП-МТСTM-5-18 + 0.1% UDP-MTS 99,999.9 0,10.1 22 ТМ-5-18+0,2% УДП-МТСTM-5-18 + 0.2% UDP-MTS 99,899.8 0,20.2 33 ТМ-5-18+0,3% УДП-МТСTM-5-18 + 0.3% UDP-MTS 99,799.7 0,30.3 4four ТМ-5-18+0,5% УДП-МТСTM-5-18 + 0.5% UDP-MTS 99,599.5 0,50.5 55 10W40+0,1% УДП-МТС10W40 + 0.1% UDP-MTS 99,999.9 0,10.1 66 10W40+0,2% УДП-МТС10W40 + 0.2% UDP-MTS 99,899.8 0,20.2 77 10W40+0,3% УДП-МТС10W40 + 0.3% UDP-MTS 99,799.7 0,30.3 88 10W40+0,5% УДП-МТС10W40 + 0.5% UDP-MTS 99,599.5 0,50.5 Таблица 2table 2 № Смазочной композицииNo. of Lubricating Composition Нагрузка, кгсLoad, kgf Нагрузка сваривания, кгсWelding load, kgf Обобщенный показатель износа (ОПИ)The general indicator of depreciation (OPI) 1one 20twenty 50fifty 0,3630.363 22 20twenty 100one hundred 0,3560.356 33 20twenty 9090 0,3650.365 4four 20twenty 7575 0,3710.371 55 20twenty 50fifty 0,3450.345 66 20twenty 100one hundred 0,3350.335 77 20twenty 9090 0,3460.346 88 20twenty 7575 0,3550.355 По прототипуAccording to the prototype 20twenty 3232 0,4830.483

Claims

A lubricating composition containing a lubricant and a solid additive, characterized in that the composition contains as a solid additive ultrafine powder of modified technical soot in the following proportions, wt.%:

ultrafine powder modified technical soot 0.1-0.5 lubricant up to 100

where the ultrafine powder of modified technical soot is a mixture of carbon with zinc sulfide (ZnS), whose mass fraction is not more than 2%, tin sulfide (SnS) not more than 0.3% and magnesium carbonate (MgCO ₃ ) not more than 0.5% .