Состав для нанесения антифрикционного покрытия на трущиеся поверхности деталей

 

Сущность: состав содержит, мас. хлорид меди 5 15, сульфат никеля 2 6, глицерин 15 45; вода остальное. 2 табл.

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.

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.

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.

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.

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.

Хлорид меди используется для получения на поверхности медной пленки.

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.

Глицерин является активным восстановителем меди на поверхности гильзы.

Вода служит для растворения компонентов и, обладая малой вязкостью, для подачи технологической жидкости в зону резания через каналы в хонинговальной головке.

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.

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.

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.

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 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.

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.

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

Результаты лабораторных испытаний приведены в табл. 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.

Таким образом результаты лабораторных испытаний подтверждают эффективность предлагаемого состава.

Формула изобретения

СОСТАВ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ АНТИФРИКЦИОННОГО ПОКРЫТИЯ НА ТРУЩИЕСЯ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ, содержащий хлорид меди и глицерин, отличающийся тем, что состав дополнительно содержит сульфат никеля и воду при следующем соотношении компонентов, мас.

Хлорид меди 5 15 Сульфат никеля 2 6 Глицерин 15 45 Вода Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1