Композиция металлосодержащей присадки

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для применения, в частности, в автомобильной промышленности, в оборудовании для пищевой промышленности, а также в судоремонтном и железнодорожном оборудовании в качестве смазки в узлах трения. Композиция металлосодержащей присадки для преобразования и восстановления трущихся металлических поверхностей приготовлена в виде мелкодисперсного порошка, имеющего состав, мас.%: Mg₆(OH)₈Si₄O₁₀ 92-96; SiC 1-2; TiO₂ 1-2; CuO 2-4, в состав дополнительно введен мелкодисперсный порошок Cu в количестве от 0,1 до 4 мас.%. Также в состав дополнительно может быть введен мелкодисперсный порошок Мо в количестве от 0,1 до 3 мас.%. Максимальный размер частиц порошка составляет 15 мкм. Технический результат: снижение сил трения и уменьшение интенсивности износа трущихся металлических поверхностей на длительный период времени за счет увеличения прочности и долговечности сервовитной пленки. 2 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для применения, в частности, в автомобильной промышленности, в оборудовании для пищевой промышленности, а также в судоремонтном и железнодорожном оборудовании в качестве смазки в узлах трения.

Твердосмазочные композиции по сравнению с присадками и другими типами смазок в большей степени обеспечивают уменьшение коэффициента трения и, следовательно, износа трущихся поверхностей.

Известен ряд композиций, содержащих наполнитель и носитель (связующее), в которых в качестве наполнителя используются природные гидросиликаты магния.

[Патент РФ №2043393, МПК С10М 125/04, ТВЕРДОСМАЗОЧНОЕ ПОКРЫТИЕ / Маринич Т.Л. и др.; Заявлено 25.09.1991; Опубликовано 10.09.1995];

[Патент РФ №2088639, МПК С10М 177/00, СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРИСАДКИ К СМАЗОЧНЫМ МАТЕРИАЛАМ / Яковлев Г.М.; Заявлено 10.06.1993; Опубликовано 27.08.1997];

[Патент РФ №2059121, МПК F16C 33/14, СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СЕРВОВИТНОЙ ПЛЕНКИ НА ТРУЩИХСЯ ПОВЕРХНОСТЯХ / Яковлев Г.М.; Заявлено 30.03.1993; Опубликовано 27.04.1996].

Во всех вышепредставленных аналогах наличие порошка в смазочной композиции при определенных условиях ее использования между трущимися поверхностями и их приработки приводит к образованию на трущихся металлических поверхностях сервовитной пленки, существенно уменьшающей их износ.

Прочностные и антифрикционные характеристики сервовитной пленки зависят от многих факторов: от ее состава, условий приготовления композиции и приработки поверхностей трения после введения композиции, от начального состояния сопряженных поверхностей.

Наиболее близким к предложенному изобретению является смазочная композиция и способ ее приготовления [Патент РФ №2035636, МПК F16C 33/14, СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СЕРВОВИТНОЙ ПЛЕНКИ ТРИБОТЕХНИЧЕСКИМ СОСТАВОМ / Хренов А.Ю.; Заявлено 07.07.1993; Опубликовано 20.05.1995].

Смазочная композиция, используемая для преобразования и восстановления металлических поверхностей трения, согласно данному изобретению представляет собой смесь мелкодисперсного абразивоподобного порошка со связующим (носителем). В качестве абразивоподобного порошка используют состав, содержащий:

- серпентин (Mg_6-xAl_x)(Si_4-xAl_x)O₁₀(OH)₈, при х=0,75, 51-60 мас.%;

- тальк Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂, 20-40 мас.%;

- сера S, пиротип FeS, энстантит MgSiO₃, фаялит (Fe_0,94Mg_0,06)SiO, 8-10 мас.% (взятые в равных долях).

Однако прочность и долговечность сервовитной пленки, образованной данной композицией, недостаточны и, следовательно, высок износ трущихся металлических поверхностей в механизмах, работающих в реальных условиях.

Техническим результатом данного изобретения является снижение воздействия сил трения и уменьшение интенсивности износа трущихся металлических поверхностей на длительный период времени за счет увеличения прочности и долговечности сервовитной пленки.

Указанный технический результат достигается тем, что композиция металлосодержащей присадки для преобразования и восстановления трущихся металлических поверхностей приготовлена в виде мелкодисперсного порошка, имеющего состав, мас.%:

Mg6(OH)8Si4O10	92-96
SiC	1-2
TiO2	1-2
CuO	2-4

Согласно изобретению в состав дополнительно введен мелкодисперсный порошок Cu в количестве от 0,1 до 4 мас.%.

Также в состав дополнительно может быть введен мелкодисперсный порошок Мо в количестве от 0,1 до 3 мас.%. И максимальный размер частиц порошка составляет 15 мкм.

При внесении данной композиции в узел трения происходит абразивное истирание, приводящее к снятию с поверхностей трущихся частей слоя окислов и поверхностных соединений за счет высокой твердости карбида кремния (7-8 единиц по шкале Мооса). При этом в текстурированный слой и зону пластических деформаций внедряются ионы Cu и CuO, что приводит к увеличению микротвердости и усталостной прочности подповерхностного слоя. При абразивном истирании повышается температура, при которой на поверхности в микроконтактах происходит химическая реакция, в результате которой образуется поликристаллический форстенит в кремнеземистой фазе.

Для образования центров кристаллизации и регулированного роста зерен в состав смазочной композиции вводится TiO₂, а для снижения скорости диффузии атомарного водорода (продукт деструкции масла) матрица модифицируется Мо, содержащимся в композиции в количестве от 0,1 до 3 мас.%.

В результате вышеперечисленных физико-химических процессов на поверхностях образуется твердая и долговечная сервовитная пленка.

Указанные соотношения компонентов обеспечивают максимальную прочность и износостойкость сервовитной пленки в течение длительного времени.

1. Композиция металлосодержащей присадки для преобразования и восстановления трущихся металлических поверхностей, приготовленная в виде мелкодисперсного порошка, имеющего состав, мас.%:

Mg6(OH)8Si4O10	92-96
SiC	1-2
TiO2	1-2
CuO	2-4

отличающаяся тем, что в состав дополнительно введен мелкодисперсный порошок Cu в количестве от 0,1 до 4 мас.%.

2. Композиция металлосодержащей присадки по п.1, отличающаяся тем, что в состав дополнительно введен мелкодисперсный порошок Мо в количестве от 0,1 до 3 мас.%.

3. Композиция металлосодержащей присадки по п.1 или 2, отличающаяся тем, что максимальный размер частиц порошка 15 мкм.