Способ нанесения антифрикционных покрытий на боковую поверхность рельса

Изобретение относится к области нанесения антифрикционных покрытий преимущественно на боковую поверхность рельсов железнодорожных путей и может быть также использовано в узлах трения различных машин. Осуществляют предварительное нанесение на поверхность металла шероховатого слоя толщиной от 0,01 до 3,0 мм электроискровым методом и последующее нанесение антифрикционного слоя. При электроискровом нанесении используют электроды из средне- и высокоуглеродистых сталей, а антифрикционный слой наносят краскопультом толщиной 0,5÷1,5 мм с использованием состава, состоящего из минерального масла или смеси минеральных масел на основе насыщенных углеводородов, модифицированных наночастицами железа, образующегося в процессе термического разложения жидкого пентакарбонила железа, предварительно подвергнутого перемешиванию в среде масел в реакторе со скоростной мешалкой от 1000 до 2500 об/мин, в течение от 30 до 120 мин, с дальнейшим введением при перемешивании в упомянутый реактор тройной смеси порошковых наполнителей - графита (А), дисульфида молибдена (Б) и полимера тетрафторэтилена (В) в соотношении А:Б:В от 40:40:20 до 80:10:10. Упомянутый состав содержит в мас.ч.: минеральное масло или смесь минеральных масел 100, наночастицы железа 0,3-4,0 и тройную смесь порошковых наполнителей 15-60. Обеспечивается длительный эффект антифрикционного действия нанесенного покрытия. 2 табл., 5 пр.

 

Изобретение относится к области нанесения антифрикционных покрытий преимущественно на боковую поверхность рельсов железнодорожных путей и может быть также использовано в узлах трения различных машин и других целей.

Способ формирования антифрикционных покрытий на металлических поверхностях пар трения путем нанесения двухслойных покрытий, из которых первый слой наносится электроискровым методом с помощью медного электрода, содержащего антифрикционный минерал, с последующим шлифованием, натиранием под давлением 50-120 МПа, пассированием в растворе окислителя и сушкой; а второй слой - мыльную пластическую смазку - наносят разбрызгиванием или кистью (см. патент RU 2319.790,С1 от 14.08.06 г.) прототип.

Недостатками известного способа являются сложная, длительная по времени технология нанесения первого слоя, включающего такие операции, как напыление, шлифование, натирание под давлением 50-120 МПа, обработка окислителем, сушка, что неосуществимо при нанесении покрытия на рельс действующего железнодорожного пути, а также непродолжительное удержание второго слоя - мыльной пластичной смазки.

Целью заявляемого технического решения является способ, обеспечивающий быстрое нанесение двухслойного антифрикционного покрытия на боковую поверхность рельса, в котором первый слой -металлический шероховатый и пористый, а второй - антифрикционный, обладающий способностью под большим давлением колеса железнодорожного транспорта находиться в динамическом равновесии проникновения в поры и диффузии на поверхность рельса, создавая длительный эффект антифрикционного действия.

Поставленная цель достигается тем, что для электроискрового метода используют электроды из средне- и высокоуглеродистых сталей, а в качестве антифрикционного слоя краскопультом наносят состав (толщиной 0,5-1,5 мм), состоящий из минерального масла или смеси минеральных масел на основе насыщенных углеводородов, модифицированных наночастицами железа, образующимися в процессе термического разложения жидкого пентакарбонила железа, предварительно подвергнутого перемешиванию в среде масел в реакторе со скоростной мешалкой от 1000 до 2500 об/мин, в течение от 30 до 120 мин, с дальнейшим введением при перемешивании в том же реакторе тройной смеси порошковых наполнителей - графита (А), дисульфида молибдена (Б) и политетрафторэтилена (В) в соотношении А:Б:В от 40:40:20 до 80:10:10, при этом состав содержит в масс.ч.:

Минеральное масло или смесь минеральных масел 100
Наночастицы железа 0,3-4,0
Тройная смесь наполнителей 15-60

Пример 1

На очищенную поверхность рельса электроискровым методом в течение 3 минут с помощью электрода из среднеуглеродистой стали 65Г наносят шероховатый слой толщиной 1,5 мм.

В цеховых условиях заранее нарабатывают антифрикционный состав путем модификации минерального масла на основе насыщенных углеводородов - смеси солидола марки 2 и парафина марки П-2, в соотношении 60:40.

Смесь загружают в реактор с обогревом и скоростной мешалкой (2000 об/мин) и при температуре 120°C к ней приливают жидкий пентакарбонил железа из расчета на 100 масс.ч. смеси 3 масс.ч. пентакарбонила железа. После перемешивания в течение 20 мин температуру поднимают до 250°C и в течение 30 мин смесь перемешивают при 2000 об/мин. При этом происходит постепенное разложение пентакарбонила железа на атомы железа - 2 масс.ч. и молекулы СО - 6 масс.ч. В этих условиях атомы железа объединяются в наноразмерные частицы, изолированные молекулами насыщенных углеводоровов, предотвращающих их быстрое окисление кислородом воздуха, сопровождающегося взрывом. Модифицированную таким образом смесь минеральных масел охлаждают до 100°C и вводят тройную смесь порошковых наполнителей - графита (А), дисульфида молибдена (Б), фторопласта-4 МБп (В) в соотношении А:Б:В=60:25:15 в количестве 40 масс.ч. на 100 масс.ч. смеси минеральных масел, и после перемешивания в течение 20 мин массу загружают в металлическую тару.

Нанесение антифрикционного состава осуществляют краскораспылителем с подогревом - КРП модели СО-6Б слоем толщиной 1 мм.

Примеры 2-5 осуществляют аналогично примеру 1 с изменением величин и параметров согласно таблице 1. Свойства покрытия приведены в таблице 2.

Таблица 2
Свойства антифрикционных покрытий, полученных по заявленному способу по примерам 1-5
Наименование показателя Величина показателя по примерам
1 2 3 4 5
Интенсивность изнашивания, мг/км,
при удельном давлении 45 МПа, скорости скольжения 0,03 м/с
11 18 10 14 12
Допустимый диапазон рабочих температур, °C -60-250 -60-270 -60-260 -60-270 -60-250

Способ нанесения антифрикционных покрытий на боковую поверхность рельса, включающий операции предварительного нанесения на поверхность металла шероховатого слоя толщиной от 0,01 до 3,0 мм электроискровым методом и последующее нанесение антифрикционного слоя, отличающийся тем, что при электроискровом нанесении используют электроды из средне- и высокоуглеродистых сталей, а антифрикционный слой наносят краскопультом толщиной 0,5÷1,5 мм с использованием состава, состоящего из минерального масла или смеси минеральных масел на основе насыщенных углеводородов, модифицированных наночастицами железа, образующегося в процессе термического разложения жидкого пентакарбонила железа, предварительно подвергнутого перемешиванию в среде масел в реакторе со скоростной мешалкой от 1000 до 2500 об/мин, в течение от 30 до 120 мин, с дальнейшим введением при перемешивании в упомянутый реактор тройной смеси порошковых наполнителей - графита (А), дисульфида молибдена (Б) и полимера тетрафторэтилена (В) в соотношении А:Б:В от 40:40:20 до 80:10:10, при этом состав содержит в мас.ч.:

Минеральное масло или смесь минеральных масел 100
Наночастицы железа 0,3-4,0
Тройная смесь порошковых наполнителей 15-60



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горячепрессованному элементу, полученному в результате прессования нагретой листовой стали, а именно к горячепрессованному элементу, использующемуся для деталей нижних частей кузова и каркасов атомобилей, а также к способу его получения.

Изобретение относится к способу металлизации изделий из древесины. Технический результат изобретения заключается в повышении качества и долговечности покрытия за счет увеличения прочности сцепления покрытия с подложкой, устранения пористости покрытия и увеличения водонепроницаемости покрытия, снижении трудоемкости и энергоемкости процесса.
Изобретение относится к способам получения защитно-декоративных покрытий на изделиях из древесины. Технический результат заключается в повышении качества и долговечности покрытия за счет увеличения прочности сцепления покрытия с подложкой и устранения водопроницаемости покрытия, и снижении энергоемкости процесса.

Изобретение относится к области металлургии. Для обеспечения повышенной пластичности стального листа его получают из стали, содержащей, мас.%: C 0,05-0,20, Si 0,10 или менее, Mn 0,2-1,7, P 0,10 или менее, S 0,10 или менее, Al 0,01-0,10, N 0,010 или менее и остальное - Fe и примеси, при условии, что [% Mn)/[% С]≥2,0, где [% M] представляет содержание (% мас.) элемента М в стали, который имеет прочность на разрыв (TS), по меньшей мере, 390 МПа, относительное удлинение (FL), по меньшей мере, 30% и удлинение, соответствующее пределу текучести, (YP-EL) после старения с постепенным повышением температуры стального листа, не превышающее 1,0%.

Изобретение предназначено для получения хромированной детали, обладающей стойкостью к коррозии в нормальных и специфичных условиях и не требующей дополнительных обработок после хромирования.

Изобретение относится к сфере производства гетероэпитаксиальных структур, которые могут быть использованы в технологии изготовления элементов полупроводниковой электроники, способных работать в условиях повышенных уровней радиации и высоких температур.
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении деталей, подверженных в процессе эксплуатации абразивному износу. Способ включает предварительную очистку покрываемой поверхности стального изделия, нанесение на очищенную поверхность изделия слоя флюса методом газопорошковой наплавки с разогревом обрабатываемой части изделия до температуры 450-600°C при использовании пропан-бутановой газовой смеси, погружение изделия в расплав износостойкой стали при температуре расплава 1560-1650°C, выдержку в расплаве в течение времени, необходимого для получения требуемой толщины покрытия, извлечение изделия с покрытием из расплава с последующим медленным охлаждением изделия с нанесенным покрытием на воздухе или вместе с термической печью с начальной температурой 500-600°C.

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано в области наноэлектроники. Способ включает формирование слоя пористого анодного оксида анодным окислением титанового образца в потенциостатическом режиме в электролите на неводной основе, при этом после формирования слоя пористого анодного оксида проводят электрохимический процесс его отделения в слабом водном растворе неорганической кислоты катодной поляризацией титанового образца в потенциостатическом режиме, затем анодным окислением титанового образца в потенциостатическом режиме в электролите на неводной основе формируют вторичный слой пористого анодного оксида титана, при этом анодное окисление титанового образца для формирования слоя и вторичного слоя пористого анодного оксида проводят при термостабилизации зоны протекания электрохимической реакции.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к химико-термической обработке изделий из стали или титана, и может быть использовано для нанесения защитного покрытия на детали, работающие в условиях воздействия агрессивных сред, высоких температур.
Изобретение относится к технологии получения покрытий при изготовлении режущего инструмента. .

Изобретение относится к химико-термической обработке стальных деталей и может быть использовано для обработки деталей, работающих в условиях абразивного износа ударных нагрузок, например для культиваторов, дисков, борон и лемехов.

Изобретение относится к способу металлизации изделий из древесины. Технический результат изобретения заключается в повышении качества и долговечности покрытия за счет увеличения прочности сцепления покрытия с подложкой, устранения пористости покрытия и увеличения водонепроницаемости покрытия, снижении трудоемкости и энергоемкости процесса.
Изобретение относится к способам получения защитно-декоративных покрытий на изделиях из древесины. Технический результат заключается в повышении качества и долговечности покрытия за счет увеличения прочности сцепления покрытия с подложкой и устранения водопроницаемости покрытия, и снижении энергоемкости процесса.
Изобретение относится к способам изготовления кварцевых контейнеров с защитным углеродным покрытием для синтеза и кристаллизации расплавов полупроводниковых материалов, а также для получения особо чистых металлов и полиметаллических сплавов.

Изобретение относится к области нанесения покрытия с использованием электрического разряда, в частности к формированию покрытия, закрывающего отверстие объекта.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к технологии изготовления контактов вакуумных дугогасительных камер. Порошковую смесь и заготовку из материала с высокой электропроводностью помещают в вакуумную камеру, где порошковую смесь наносят в виде покрытия на заготовку методом электронно-лучевой наплавки в вакууме.

Изобретение относится к военной технике, а именно к методам индивидуальной защиты летательных аппаратов от ракет, оснащенных головками самонаведения, работающими в СВЧ диапазоне радиоволн.
Изобретение относится к конструктивному элементу из магниевого сплава с сильно выраженной металлической текстурой. .

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению спеченного электрода и разрядной обработке поверхности с его помощью. .

Изобретение относится к электроду для поверхностной обработки с получением износостойкой пленки за счет энергии электрического разряда и к способу изготовления упомянутого электрода.
Изобретение относится к нанотехнологии и может быть использовано для создания фотонных кристаллов, оптических фильтров, высокочувствительных сенсоров и микролазеров.

Изобретение относится к области нанесения антифрикционных покрытий преимущественно на боковую поверхность рельсов железнодорожных путей и может быть также использовано в узлах трения различных машин. Осуществляют предварительное нанесение на поверхность металла шероховатого слоя толщиной от 0,01 до 3,0 мм электроискровым методом и последующее нанесение антифрикционного слоя. При электроискровом нанесении используют электроды из средне- и высокоуглеродистых сталей, а антифрикционный слой наносят краскопультом толщиной 0,5÷1,5 мм с использованием состава, состоящего из минерального масла или смеси минеральных масел на основе насыщенных углеводородов, модифицированных наночастицами железа, образующегося в процессе термического разложения жидкого пентакарбонила железа, предварительно подвергнутого перемешиванию в среде масел в реакторе со скоростной мешалкой от 1000 до 2500 обмин, в течение от 30 до 120 мин, с дальнейшим введением при перемешивании в упомянутый реактор тройной смеси порошковых наполнителей - графита, дисульфида молибдена и полимера тетрафторэтилена в соотношении А:Б:В от 40:40:20 до 80:10:10. Упомянутый состав содержит в мас.ч.: минеральное масло или смесь минеральных масел 100, наночастицы железа 0,3-4,0 и тройную смесь порошковых наполнителей 15-60. Обеспечивается длительный эффект антифрикционного действия нанесенного покрытия. 2 табл., 5 пр.

Наверх