Способ нанесения антифрикционных покрытий на упорные поверхности пятникового узла

Изобретение относится к области нанесения антифрикционных покрытий преимущественно на упорные поверхности пятникового узла грузовых вагонов и может быть также использовано в узлах трения различных машин. Способ нанесения антифрикционных покрытий на упорные поверхности пятникового узла грузовых вагонов включает операции предварительного нанесения на поверхность металла шероховатого слоя толщиной от 0,01 до 3,0 мм электроискровым методом с использованием электродов из средне- или высокоуглеродистых сталей и последующее нанесение антифрикционного слоя. На подготовленный шероховатый слой подогреваемым двухсопловым краскораспылителем наносят эпоксидный композит, состоящий из двух равных по массе и объему частей, подаваемых из разных сопел, - эпоксидной смоляной и отверждающей, смешивающихся в процессе нанесения, первая из которых, смоляная, состоит из низковязкой смолы - диглицидиланилина, и ускорителя отверждения - оксикислоты - в количестве от 1 до 5 мас. ч. на 100 мас. ч. смолы, а вторая, отверждающая, представляет собой нетоксичный жидкий аддукт, изготавливаемый взаимодействием пара-аминобензиланилина с диглицидиловым эфиром полиэпихлоргидрина при 10÷15-кратном избытке от стехиометрии пара-аминобензиланилина. Обе упомянутые части содержат одинаковые количества антифрикционных наполнителей, составляющих от 40 мас. ч. до 200 мас. ч. на смоляную и отверждающую части, состоящих из смеси рубленого углеродного волокна длиной от 2 до 30 мм и дисульфида молибдена в соотношении от 15:85 до 95:5, и дополнительно растворители в виде этилацетата или бутилацетата в количестве от 3 до 15 мас. ч. на 100 мас. ч. исходной смоляной и отверждающей частей, испаряющихся в процессе нанесения и отверждения. Обеспечивается повышение прочности и срока службы антифрикционного слоя, устранение выступающих неровностей и снижение коэффициента трения. 2 табл., 1 пр.

.

 

Изобретение относится к области нанесения антифрикционных покрытий преимущественно на упорные поверхности пятникового узла грузовых вагонов и может быть также использовано в узлах трения различных машин.

Ближайшим прототипом заявляемого технического решения является способ нанесения антифрикционных двухслойных покрытий на металлические поверхности пар трения, в которых первый слой - металлический шероховатый и пористый, а второй - антифрикционный, состоящий из минеральных масел, содержащих наночастицы железа и тройной смеси порошковых антифрикционных добавок (см. патент RU 2510433(13) С1).

Недостатками известного способа являются сравнительно небольшой срок службы покрытия, т.к. выступающие неровности металлического слоя подвергаются чрезвычайно высоким нагрузкам и разрушаются в течение короткого срока, а также вызывают увеличение коэффициента трения.

Целью заявляемого технического решения является способ нанесения покрытий, обеспечивающий повышение прочности и срока службы антифрикционного слоя, устранение выступающих неровностей первого металлического слоя и снижение коэффициента трения.

Поставленная цель достигается тем, что первый металлический шероховатый слой толщиной от 0,01 до 3,0 мм, нанесенный электроискровым методом с использованием электродов из средне- и высокоуглеродистой сталей, покрывается антифрикционным составом (путем напыления подогреваемым двухсопловым распылителем), для получения которого в производственных условиях приготавливают и упаковывают стабильный при длительном хранении и транспортировке комплект из двух частей: первой, смоляной части, представляющей собой низковязкую эпоксидную смолу (промышленная марка ЭА, химическое название - диглицидиланилин) с высокой удельной функциональностью (содержит 35% эпоксидных групп, т.е. в 1,5 раза больше, чем наиболее часто применяемая смола ЭД-20), являющейся главным фактором повышения прочностных показателей, и ускоритель отверждения - оксикислота, не взаимодействующая со смолой в обычных условиях; и второй части - отверждающей, представляющей собой аддукт, впервые полученный авторами взаимодействием пара-аминобензиланилина с низковязкой эпоксидной смолой марки Э-181 (химическое название - диглицидиловый эфир полиэпихлоргидрина), при этом обе части содержат антифрикционный наполнитель - смесь углеродного рубленого волокна и дисульфида молибдена, а также малотоксичный технологический растворитель этилацетат или бутилацетат, позволяющий достичь высокого содержания наполнителя и испаряющийся в процессе отверждения покрытия.

Состав композита и методы его применения впервые разработаны авторами как часть заявляемого изобретения.

Пример 1.

Получение смоляной части композита

В реактор, снабженный быстроходной мешалкой, загружают 100 масс. ч. жидкой низковязкой эпоксидной смолы - диглицидиланилина (промышленная марка - смола ЭА), затем добавляют последовательно 3 масс. ч. молочной кислоты, 9 масс. ч. растворителя - бутилацетата, 45 масс. ч. дисульфида молибдена и 55 масс. ч. рубленого углеродного волокна марки ВМН-2 длиной 16 мм и перемешивают 10 минут. Полученный состав упаковывают в герметичную тару.

Получение отверждающей части композита

В другой реактор загружают 780 масс. ч. (из расчета, превышающего стехиометрию в 12 раз) пара-аминобензиланилина (промышленная марка - «бензам АБА»), подогретого до +60°C, затем к нему добавляют 100 масс. ч. диглицидилового эфира полиэпихлоргидрина (содержащего 27% эпоксидных групп, промышленная марка - смола Э-181) и при перемешивании смесь выдерживают 15 минут, при этом образуется аддукт, к которому добавляют растворитель и наполнитель в тех же соотношениях, что и в смоляной части, т.е. аддукт: растворитель: двухкомпонентный наполнитель 103:9:100. Полученную отверждающую часть также упаковывают в герметичную тару.

Нанесение антифрикционного покрытия

На упорные поверхности пятникового узла грузовых вагонов (перед напылением антифрикционного композита) электроискровым методом с использованием электродов из средне- и высокоуглеродистой сталей предварительно наносят металлический шероховатый слой толщиной 1,5 мм, после чего комплекты для получения антифрикционного композита, состоящие из двух равных по массе и объему частей, каждый по отдельности, перемешивают электросмесителем и заливают два бачка двухсоплового краскораспылителя КРП СО 24А. Далее в течение 2 минут напыляют композит, который смешивается в факеле распыляемого материала (возможен вариант применения краскораспылителя с головкой внутреннего смешения). Нанесенный состав отверждается в течение 6 часов при +20°C. Допустимо отверждение состава в интервале от -5°C до +50°C и в условиях 100% влажности. Краскораспылитель с заполненными бачками может находиться в течение 4-х часов, а процесс нанесения покрытия может прерываться на несколько часов.

Примеры 2÷4 осуществляют аналогично примеру 1 с изменением параметров и применяемых соотношений в соответствии с таблицей 1. Свойства антифрикционных материалов, полученных по заявляемому способу, приведены в таблице 2.

Способ нанесения антифрикционных покрытий на упорные поверхности пятникового узла грузовых вагонов, включающий операции предварительного нанесения на поверхность металла шероховатого слоя толщиной от 0,01 до 3,0 мм электроискровым методом с использованием электродов из средне- или высокоуглеродистых сталей и последующее нанесение антифрикционного слоя, отличающийся тем, что на подготовленный шероховатый слой подогреваемым двухсопловым краскораспылителем наносят эпоксидный композит, состоящий из двух равных по массе и объему частей, подаваемых из разных сопел, - эпоксидной смоляной и отверждающей, смешивающихся в процессе нанесения, первая из которых, смоляная, состоит из низковязкой смолы - диглицидиланилина, и ускорителя отверждения, оксикислоты, в количестве от 1 до 5 мас. ч. на 100 мас. ч. смолы, а вторая - отверждающая, представляет собой нетоксичный жидкий аддукт, изготавливаемый взаимодействием пара-аминобензиланилина с диглицидиловым эфиром полиэпихлоргидрина при 10÷15-кратном избытке от стехиометрии пара-аминобензиланилина, при этом обе упомянутые части содержат одинаковые количества антифрикционных наполнителей, составляющих от 40 мас. ч. до 200 мас. ч. на смоляную и отверждающую части, состоящих из смеси рубленого углеродного волокна длиной от 2 до 30 мм и дисульфида молибдена в соотношении от 15:85 до 95:5, и дополнительно растворители в виде этилацетата или бутилацетата в количестве от 3 до 15 мас. ч. на 100 мас. ч. исходной смоляной и отверждающей частей, испаряющихся в процессе нанесения и отверждения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к элементам скольжения, таким как вкладыши или втулки подшипников. Элемент скольжения (20) подшипников содержит основу (22), выполненную из стали, базовый слой (24) из спеченного металлического порошка, расположенный на основе (22) и содержащий медь, олово, висмут и твердые частицы (40), состоящие из Fe3P или из MoSi2 в количестве от 0,2 вес.% до 5,0 вес.% со среднеобъемным размером D50, не превышающим 10 микрон, и твердостью, по меньшей мере, 600 HV 0,05 при температуре 25°С.

Изобретение относится к области технологии нанесения светопоглощающих покрытий на основе никель-фосфорного соединения на изделия из меди и может быть применено для чернения конструкционных деталей оптических устройств.

Изобретение относится к области осаждения износостойких комбинированных покрытий для защиты поверхностей алюминиевых сплавов от воздействия агрессивных сред и износа, в частности для защиты алюминиевых литейных сплавов с высоким содержанием кремния, и может быть использовано в авиационной промышленности, станко-, судо- и моторостроении.

Изобретение относится к способу газоплазменного напыления теплозащитного покрытия на лопатки турбины газотурбинного двигателя. На перовой части лопатки формируют связующий жаростойкий подслой на основе интерметаллидных никель-алюминиевых (β+Y1) фаз и термобарьерный керамический слой на основе диоксида циркония путем воздействия плазменным напылением на воздухе сфокусированной плазменной струей со скоростью напыляемых частиц 2400 м/с и температурой 5000-12000 K с обеспечением в связующем жаростойком подслое продольной слоистой микроструктуры интерметаллидных зерен, а в термобарьерном керамическом слое - сфероидальных зерен диоксида циркония со столбчатой субструктурой.

Изобретение относится к области получения защитно-декоративных покрытий в вакууме. Способ по первому варианту включает физическое PVD осаждение в вакууме адгезионного слоя на изделие, нанесение на адгезионный слой внутреннего слоя и затем выполнение наружного слоя.

Изобретение относится к области формирования функциональных покрытий, в частности оксида алюминия, на поверхности изделий из титана и его сплавов методами плазменного напыления и микродугового оксидирования.

Изобретение относится к защитному коррозионно-стойкому покрытию, нанесенному на подложку (4) из жаропрочного сплава. Указанное покрытие содержит по меньшей мере двухслойный металлический слой (7, 10), состоящий по меньшей мере из одного нижнего (7) и верхнего (10) слоя на нижнем слое (7).

Изобретение относится к области машиностроения и металлургии, а именно к технологической вакуумной установке для получения наноструктурированных покрытий из материала с эффектом памяти формы на поверхности стальной детали.

Изобретение относится к металлургии, в частности к получению на деталях из безуглеродистых жаропрочных никелевых сплавов покрытий с барьерным слоем для защиты от газовой коррозии в условиях температур выше 900°C, и может быть использовано в авиадвигателестроении, судостроении, танкостроении и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к способу изготовления многослойного покрытия, образующего тепловой барьер, на металлической подложке из жаропрочного сплава и содержащего, по меньшей мере, один металлический подслой (13) и слой (14) керамики на основе диоксида циркония, стабилизированного иттрием и представляющего столбчатую структуру, определяющую поры.

Изобретение относится к технологии изготовления трехмерной металлической детали(11), представляющей собой деталь газовой турбины в виде лопатки, лопасти или теплового экрана, которая может быть использована в компрессоре, камере сгорания или турбинной секции газовой турбины.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при производстве поршневых машин. Способ включает первичную токарную обработку, закаливание внутренней рабочей поверхности гильзы токами высокой частоты и ее финишную обработку на хонинговальном станке.

Изобретение относится к машиностроению и металлургии, а именно к устройству для формирования на поверхности полых стальных деталей наноструктурированных покрытий с эффектом памяти формы.

Изобретение относится к покрытиям для антикоррозионной защиты металлических конструкций и может быть использовано для всех металлических конструкций, подвергающихся воздействию агрессивных сред, в частности для антикоррозионного покрытия морских судов и плавающих платформ в условиях высокоминерализованной морской воды и ультрафиолетового облучения солнечного спектра.

Изобретение относится к области технологии машиностроения, а именно к способу упрочнения поверхностного слоя деталей, и может быть использовано для изготовления деталей машин из металлических черных и цветных сплавов методами резания.

Изобретение относится к смазочным композициям, в частности к составам для обработки пар трения, и может быть использовано в машиностроении для обработки пар трения, а также при эксплуатации механизмов и машин для продления межремонтного ресурса или во время ремонтно-восстановительных работ.

Изобретение относится к области восстановления двигателей внутреннего сгорания путем нанесения износостойких металлоплакирующих покрытий на поверхности деталей при техническом обслуживании, ремонте и эксплуатации двигателей и может быть использовано на автотранспортных, авторемонтных и автосервисных предприятиях для повышения технических и экологических характеристик двигателей.

Заявленный способ относится к области научных и технических исследований микро- и наноструктуры диэлектрических органических и неорганических объектов методами растровой электронной микроскопии.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к формированию на поверхностях стальных изделий, применяемых для изготовления узлов и механизмов разного назначения, защитных поверхностных слоев.

Группа изобретений относится к послойному изготовлению объемных объектов. Способ включает обеспечение гибкой пленки и повторное осуществление циклов, включающих следующие этапы.

Изобретение относится к области технологии химико-термической обработки металлических материалов и предназначено для термической обработки деталей пар трения. Способ химико-термической обработки деталей пар трения из стали мартенситного класса включает объемную закалку заготовок из стали и отпуск, механическую обработку и азотирование деталей на заданную глубину, проводимое в две ступени: первоначально при температуре 500-540°C в течение 10-20 часов, а затем при температуре 540-570°C в течение 20-40 часов. После отпуска заготовки нагревают со скоростью 30-50°C/час до температуры 450°C, выдерживают при температуре 450±10°C в течение 2-5 часов и охлаждают на воздухе. Обеспечивается повышение контактно-усталостной прочности деталей и увеличение работоспособности высоконагруженных деталей пар трения. 2 табл.

Изобретение относится к области нанесения антифрикционных покрытий преимущественно на упорные поверхности пятникового узла грузовых вагонов и может быть также использовано в узлах трения различных машин. Способ нанесения антифрикционных покрытий на упорные поверхности пятникового узла грузовых вагонов включает операции предварительного нанесения на поверхность металла шероховатого слоя толщиной от 0,01 до 3,0 мм электроискровым методом с использованием электродов из средне- или высокоуглеродистых сталей и последующее нанесение антифрикционного слоя. На подготовленный шероховатый слой подогреваемым двухсопловым краскораспылителем наносят эпоксидный композит, состоящий из двух равных по массе и объему частей, подаваемых из разных сопел, - эпоксидной смоляной и отверждающей, смешивающихся в процессе нанесения, первая из которых, смоляная, состоит из низковязкой смолы - диглицидиланилина, и ускорителя отверждения - оксикислоты - в количестве от 1 до 5 мас. ч. на 100 мас. ч. смолы, а вторая, отверждающая, представляет собой нетоксичный жидкий аддукт, изготавливаемый взаимодействием пара-аминобензиланилина с диглицидиловым эфиром полиэпихлоргидрина при 10÷15-кратном избытке от стехиометрии пара-аминобензиланилина. Обе упомянутые части содержат одинаковые количества антифрикционных наполнителей, составляющих от 40 мас. ч. до 200 мас. ч. на смоляную и отверждающую части, состоящих из смеси рубленого углеродного волокна длиной от 2 до 30 мм и дисульфида молибдена в соотношении от 15:85 до 95:5, и дополнительно растворители в виде этилацетата или бутилацетата в количестве от 3 до 15 мас. ч. на 100 мас. ч. исходной смоляной и отверждающей частей, испаряющихся в процессе нанесения и отверждения. Обеспечивается повышение прочности и срока службы антифрикционного слоя, устранение выступающих неровностей и снижение коэффициента трения. 2 табл., 1 пр..

Наверх