Приработочное масло

 

Сущность изобретения: приработочное масло содержит, %: порошкообразный наполнитель - модифицированный олеиновой кислотой нитрид алюминия с размером частиц 0,01-0,5 мкм и удельной поверхностью 10-30 м2/г 0,04-0,08; олеиновую кислоту 0,002-0,006; бензин 0,2-0,4; минеральное масло до 100. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<я>з С

00, 4),, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 4888151/04 (22) 06,12.90 (46) 07.03.93. Бюл. № 9 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро неорганических материалов

Института неорганической химии АН

ЛатвССР (72) А. А, Ш пат и В, А. Восе (56) Авторское свидетельство СССР № 280735, кл. С 10 М 125/10, 1970.

Авторское свидетельство СССР № 276300, кл. С 10 М 143/06, 1970.

Авторское свидетельство СССР

¹ 556699558899, кд. С 10 М 125/10, 1977, Изобретение относится к технологии машиностроения, а именно к смазочным маслам для ускоренной приработки двигателей внутреннего сгорания, агрегатов и узлов трансмиссий и ходовой части машин.

Целью изобретения является повышение производительности, процесса приработки, улучшение качества контактирующих поверхностей, повышение износостойкости и долговечности узлов трения, Цель достигается тем, что приработочное масло на основе минерального масла, содержащее порошкообразный наполнитель согласно изобретению в качестве последнего содержит модифицированный олеиновой кислотой нитрид алюминия с размером частиц 0,01-0,5 мкм, удельной поверхностью 10 — 30 м /г и дополнительно

2 содержит олеиновую кислоту и бензин при следующем соотношении компонентов, мас.%:

„„ Ы„„1799905 А1 (54) ПРИРАБОТОЧНОЕ МАСЛО (57) Сущность изобретения: приработочное масло содержит, %: порошкообразный наполнитель — модифицированный олеиновой кислотой нитрид алюминия с размером частиц 0,01 — 0,5 мкм и удельной поверхностью

10 — 30 м /г 0,04 — 0,08; олеиновую кислоту

0,002 — 0,006; бензин 0,2 — 0,4; минеральное масло до 100. 3 табл.

Модифицированный, фракционированный олеиновой кислотой нитрид алюминия с размером частиц 0,01 — 0,5 мкм, удельной поверхностью

10 — 30 м /г 0,04 — 0,08

Олеиновая кислота 0,002 — 0,006

Бензин 0,2-0,4

Минеральное масло До 100

Сопоставительный анализ предлагаемого состава с прототипом показывает, что предлагаемый состав приработочного масла отличается от известного заменой компонентов: в качестве абразивной присадки используется модифицированный, фракционированный высокодисперсный нитрид алюминия с размером частиц 0,01 — 0,5 мкм, удельной поверхностью 10-30 м /г, в качестве поверхностно-активного вещества— олеиновая кислота.

1799905

35

50

Анализ известных составов приработочных масел, используемых для ускоренной приработки двигателей внутреннего сгорания, агрегатов и узлов трансмиссий и ходовой части машин, показал, что некоторые введенные в предлагаемый состав вещества, например олеиновая кислота, известны. Однако применение олеиновой кислоты в известных приработочных маслах в сочетании с другими компонентами не обеспечивает приработочным маслам такие свойства, которые они проявляют в предлагаемом составе, а именно: значительное увеличение способности уменьшить шероховатость поверхности и образовывать стационарный микрорельеф, способствующий лучшему формованию смазочной пленки, разделяющей поверхности деталей пары трения, способности формировать оптимальную геометрию рабочих поверхностей и структуру поверхностных слоев металла, способности интенсифицировать выглаживание поверхности в начальных режимах изнашивания, облегчая тем самым стационарный режим работы пар трения и повышая КПД механизмов и, как следствие,— сокращение времени приработки, улучшение качества контактирующих поверхностей, повышение износостойкости и долговечности узлов трения. В предлагаемом составе олеиновая кислота применяется для пассивации поверхности частиц высокодисперсного нитрида алюминия, а также предотвращения образования конгломератов частиц, которые при абразивной обработке действуют аналогично крупной частице, При этом в приработочном масле олеиновая кислота присутствует в двух видах: хемосорбирована на поверхности нитрида алюминия и растворена в масле. Наличие хемосорбированного слоя молекул олеиновой кислоты на поверхности абразивных частиц защищает их от воздействия влаги и составных частей приработочного масла, предотвращает образование конгломератов, Приработочное масло содержит в качестве абразивной присадки модифицированный, фракционированный высокодисперсный нитрид алюминия с размером частиц

0,01 — 0,5 мкм, удельной поверхностью 10 — 30 м /г, Средний размер частиц по рентгено2 графическим данным 150 — 300A, Микротвердость частиц, которые являются монокристаллами, более 15 ГПа. Форма частиц нитрида алюминия-гексагональные пластины, что обеспечивает достижение теоретической прочности частиц. Поверхность частиц защищена хемосорбированной олеиновой кислотой, Нитрид алюминия нетоксичен, Порошок высокодисперсного нитрида алюминия химически активен-реагирует с влагой и кислородом, имеющимися в масле, что приводит к образованию гидроксидов, понижающих абразивную способность порошка. Для пассиваиии поверхности частиц нитрида алюминия, а также предотвращения образования конгломератов частиц, которые снижают качество прирабатываемых поверхностей, предлагается применять олеиновую кислоту, содержание которой должно быть больше 2 мас. от количества нитрида алюминия; 2 мас. — при минимальной удельной поверхности 10 м /г, а 4 мас, / — при удельной поверхности 30 м /г, Это количество олеиновой кислоты необходимо ввести в порошок непосредственно после его синтеза для образования хемосорбированного мономолекулярного слоя на поверхности частиц нитрида алюминия, что предотвращает их наклеп на обрабатываемую поверхность. Для предотвращения агрегирования микрочастиц металла вводится дополнительное количество олеиновой кислоты из расчета более 1 — 2 мас. / от количества уносимого металла в результате приработки поверхностей, а практически это составляет 0,003 — 0,006 мас. 7 от приработочного масла.

Бензин вводится в состав приработочного масла для приготовления исходной пасты с максимальным содержанием нитрида алюминия и одновременной его химической пассива ции, Предельные значения количества ингредиентов, входящих в состав приработочного масла, подобраны на основе системного подхода с учетом всех влияющих факторов.

При уменьшении содержания модифицированного, фракционированного высокодисперсного нитрида алюминия с размером частиц 0,01 — 0.5 мкм, удельной поверхностью 10-30 м /г менее 0,04 мас. резко снижается скорость приработки, уменьшается площадь фактического контакта, а чистота поверхности после приработки в течение 3 ч в условиях стендовых испытаний была не выше, чем 6 — 7 класса. Добавление порошка нитрида алюминия более 0,08 мас. увеличивает-расход порошка, не увеличивая эффекта приработки. Составы и результаты испытаний приработочных масел приведены в табл. 1 и 2, Количество олеиновой кислоты определяется количеством нитрида алюминия в составе приработочного масла, его удельной поверхностью, а также количеством уноси1799905

0,04 — 0,08

0,002 — 0,006

0,2-0,4

До 100.

Таблица 1 мого металла в результате приработки поверхностей. Уменьшение содержания олеиновой кислоты менее 0,002 мас. не гарантирует унос с поверхностей во время приработки частиц металла, что приводит к резкому увеличению очагов схватывания поверхностей и локальному заеданию. При повышении содержания олеиновой кислоты в приработочном масле более 0,006 мас. повышения эффекта приработки не наблюдается, Составы и результаты испытаний приработочных масел приведены в табл, 1 и 2, Бензин в приработочное масло добавляется для достижения необходимой вязкости исходного приработочного состава — пасты, которая добавляется к минеральному маслу.

При количестве бензина менее 0,2 мас, исходная паста получается более густой и хуже перемешивается с минеральным маслом.

Увеличение количества бензина более 0,4 мас, ухудшает качество исходной пасты, которая может расслоиться.

Для приготовления приработочного масла берется модифицированный, фракционированный высокодисперсный нитрид алюминия с определенными удельной поверхностью и размером частиц, который хранится в виде пасты, Приработочная паста содержит 30-50 мас. модифицированного, фракционированного высокодисперсного нитрида алюминия, 2 мас, олеиновой кислоты и бензин остальное. Для получения приработочного состава берется требуемое количество приработочной пасты и к ней в расчете на нитрид алюминия добавляется необходимое количество олеиновой кислоты. Полученный приработочный состав вводят в минимальное масло.

Примеры составов приработочных масел приведены в табл. 1. Испытания приработочных масел производились в условиях стендовых испытаний, Условия проведения испытаний:

Скорость скольжения, м/с 0,51

Давление, кг/см 30

Материал Ст. 45

Исходная чистота поверхности, класс 5

При испытаниях время приработки определяют по времени стабилизации момента трения и температуры масла.

Результаты испытаний приработочных масел приведены в табл. 2.

В табл, 3 приведены сравнительные данные по свойствам предлагаемого и известных составов.

Использование предлагаемого приработочного масла позволяет повысить производительность процесса приработки, улучшает качество контактирующих поверхностей, повышает износостойкость и долговечность узлов трения. Производительность процесса приработки повышается на 10, площадь фактического контакта увеличивается на 10 — 15 при сокращении времени приработки, чистота поверхности повышается на 2 — 3 класса по сравнению с известным приработочным маслом. Кроме того, улучшаются санитарно-гигиенические условия — после приработки контактирующих поверхностей предлагаемым приработочным маслом достаточно слить состав без последующей промывки агрегата, нитрид алюминия не оказывает вредного действия на организм человека.

Формула изобретения

Приработочное масло, содержащее минеральное масло и порошкообразный наполнитель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности процесса приработки, улучшения качества контактирующих поверхностей, повышения износостойкости и долговечности узлов трения, масло в качестве порошкообразного наполнителя содержит модифицированный олеиновой кислотой нитрид алюминия с размером частиц 0,01 — 0,5 мкм и удельной поверхностью 10 — 30 м /г и дополнительно г содержит олеиновую кислоту и бензин при следующем соотношении компонентов, мас. :

Порошкообразный наполнитель

Олеиновая кислота

Бензин

Минеральное масло

1799905

Продолжение табл,1, Таблица 2

Таблица 3

Состав работки, ч

60

gредлагаемый

95

10

Содержание компонентов, мас,%

Пратати.п

Окись хрома 4,0

Полиизобутилен 1,6

Масло авиационное

МС-20 Остальное

Окись хрома 4,0

Полиизобутилен 1,6

Масло моторное М8Б Остальное

Нитрид алюминия с удельной поверхностью 20 м /г 0,06

Олеиновая кислота 0,0055

Бензин 0,3

Масло авиационное МС-20 Остальное

Нитрид алюминия с удельной поверхностью 15 м /г 0 07

Олеиновая кислота 0,0035

Бензин 0,25

Масло мото ное М8Б1 Остальное

Время при- Площадь фактического контакта, Чистота поверхности, класс