Состав для нанесения антифрикционного покрытия

 

Состав для нанесения антифрикционного покрытия содержит, мас.%: хлорид меди 0,625-2,5; ортофосфорная кислота 0,125- 0,5; формалин 1,3-5,0; вода до 100. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4880263/04 (22) 06.11.90 (46) 30.11.92, Бюл, М 44 (71) Московский институт инженеров сельскохозяйственного производства им, В.И.Горячкина (72)С.С.Некрасов, В.Ф.Карпенков, В.В.Стрель- цов, В.И.Цыпцын, В,Н.Попов и П.И.Носихин . (56) Авторское свидетельство СССР

М 874748, кл. С 10 M 125/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР

М 954516, кл. С 23 С 17/00, 1982.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к составам для образования антифрикционного приработочного покрытия на трущихся поверхностях деталей, и позволяет снизить шероховатость приработанных поверхностей и начальный износ деталей.

В настоящее время для получения антифрикционных покрытий на деталях наиболее распространены составы, содержащие дисульфид молибдена. Однако состав имеет недостатки, в частности, дисульфид молибдена смывается с поверхности трения в процессе приработки под действием смазки, что существенно снижает эффективность таких пОкрытий..

Известен состав для нанесений антифрикционных покрытий на меди и медных сплавов, имеющий следующее соотношение компонентов: мас.: олеиновая кислота 0.3-1,0; изопропиловый спирт 4 — 7; соляная кислота 2 — 3; глицерин остальное

Основой является глицерин. Смесь технического глицерина и соляной кислоты вследствие химической активности по отно< Ы2 1778165 А) (я)з С 10 М 173/02//(С 10 М 173/02, 125:18, 125!24, 129:24) С 10 М 30:06 (54) СОСТАВ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ АНТИФРИКЦИОННОГО ПОКРЫТИЯ (57) Состав для нанесения антифрикционного покрытия содержит, мас. : хлорид меди

0,625-2,5; ортофосфорная кислота 0,125—

0,5; формалин 1,3 — 5,0; вода до 100; 3 табл, шению к остальным деталям восстанавливает окисную пленку стальной поверхности.

Недостатком является наличие соляной кислоты, приводящей к интенсивной коррозии, а также повышенная вязкость состава, ухудшающая его технологичность.

Целью изобретения является уменьшение износа и шероховатости приработанных деталей.

Для этого предлагается использовать состав, содержащий в качестве неорганической кислоты ортофосфорную кислоту и дополнительно формалин, хлорид меди и воду при следующем соотношении компонентов, мас. : хлорид меди 0,625-2,5 ортофосфорная кислота 0,125-0,5 формалин 1,3 — 5 вода остальное

Хлорид меди используется для получения на поверхности медной пленки, Ортофосфорная кислота вводится в состав для образования фосфатных пленок, способст вующих ускорению приработки и снятию окисных пленок, что ведет к более прочному сцеплению пленки меди с основным металлом. Формалин является активным восстановителем меди на поверхности металла.

1778165

Таблица 1

Выбор количественного содержания компонентов состава обусловлен следующим, Введение хлорида меди в количестве менее 0,625 ведет к уменьшению слоя меди, образующегося при трении, а увеличение свыше 2,5 мас. не выгодна из экономических соображений. Содержание ортофосфорной кислоты менее 0,125 мас. не обеспечивает снятия окисных пленок и ускорения приработки. Увеличение ортофосфорной кислоты свыше 0,5 мас. приводит к интенсивному наводораживанию поверхности металла, что уменьшает адгезию меди к основному металлу. Содержание в составе менее 1,3 мас, формалина ведет к ослаблению выделения меди на поверхностях трения, а свыше 5 мас. — к снятию излишка меди в процессе трения с поверхности детали и образованию осадка.

Для проведения испытаний при отработке оптимального состава были приготовлены составы с различным содержанием указанных компонентов, приведенные в табл.1, Составы готовили следующим образом: в емкость наливали необходимое количество воды, затем в нее последовательно добавляли формалин, ортофосфорную кислоту, хлорид меди. Полученную смесь нагревали при постоянном перемещивании, до кипения и кипятили до 5 мин (до полного растворения порошка хлорида меди). . Полученные растворы после остывания до 20ОС наносили на прирабатываемые поверхности образцов, смазав поверхность трения тонким слоем раствора. Затем проводили натирание войлочным диском в течение 30 с при давлении 0,02...0,03 МПа.

При этом на поверхности образовалось блестящее медное покрытие.

Антифрикционный состав износили на колодки, выполненные из серого чугуна

СЧ25, имеющие шероховатость 0,63мкм.

Рабочая поверхность колодок получена хонингованием.

Испытания полученных антифрикционных покрытий проводили на машине трения

СМЦ-2. Время испытания 60 мин. После испытаний определяли износ колодки с использованием аналитических весов ВЛ P-200М.

Шероховатость приработанных поверхностей колодок определяли при помощи профилографа-профилометра мод.201 завода "Калибр".

5 Результаты лабораторных испытаний приведены в табл.2.

Результаты испытаний показали, что предлагаемые антифрикционные покрытия эффективнее прототипа по износу — в1,72...3 23

10. раза, по шероховатости — в 1,5...2,4 раза, по коэффициенту трения в 1.3...2,0 раза.

Для подтверждения эффективности выбранного состава на процесс снижения износа и ускорение приработки деталей

15 двигателей, в частности гильз цилиндров, были проведены сравнительные стендовые испытания двигателей ЯМЗ-238 НБ в условиях мотороремонтного завода.

Перед испытаниями на двигатель были

20 установлены гильзы цилиндров с антифрикционными покрытиями по прототипу (2 шт.) и по предлагаемому составу 2 (2 шт.)

Для определения износа проводили микрометраж гильз (до и после обкатки дви25 гателя ЯМЗ втечение 2 ч).

Результаты стендовых натурных испытаний приведены в табл.3, Испытания показали, что износ гильз цилиндров после нанесения покрытия по

30 предлагаемому составу уменьшился в 3 раза по сравнению с прототипом. Шероховатость гильз цилиндров по сравнению с про. тотипом уменьшается в 1,5 раза.

Таким образом результаты лаборатор35 ных и стендовых испытаний подтверждают эффективность предлагаемого состава.

Формула изобретения

Состав для нанесения антифрикционного покрытия. содержащий неорганичрскуй

40 кислоту, отличающийся тем, что, с целью снижения износа и шероховатости деталей, в качестве неорганической кислоты состав содержит ортофосфорную кислоту и дополнительно формалин; хлорид меди и

45 воду при следующем соотношении компонентов, мас. : хлорид меди 0,625-2,5; ортофосфорная кислота 0,125 — 0,5; формалин .. 1,3-5,0;

50 вода до 100;

1778165

Таблица 2

Таблица 3

Составитель В. Стрельцов

Техред М.Моргентал Корректор М. Петрова

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 4164 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5