Металлоплакирующая смазка и способ ее получения
Сущность изобретения: метаплоплакирующая смазка содержит, %: 0.3 - 0.6 порошкообразного наполнителя и до 100 минерального или синтетического масла В качестве порошкообразного наполнителя используется порошок с размером частиц 10 - 90 нм, включающий. %: твердый раствор железа и никеля в соотношении 1 :1 30. железо 25. никель 25. карбид железа 10, активированный уголь 10 В способе получения смазки смесь активированного угля, оксалатов или формиатов железа (П) и никеля (П), взятых в массовом соотношении 133. перетирают в органической жидкости, затем подвергают ее термообработке в инертной атмосфере при температуре 1030 - 1070°G и полученный порошок вводят в масло. 2 сл,ф-пы, 3 табл.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
К ПАТЕНТУ
»
»»
Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам
1 (21) 491 5643/04 (22) 11.12.90 (46) 30.10.93 Бои Na 39-40 (76) Астахов Михаил Васильевич; Московцев Виктор
Васильевич; Французов-Александр Александрович;
Езиков Андрей Владимирович; Лисицкий Сергей
Евгеньевич; Муратов Виктор Александрович;
Коробов Виталий Александрович (54) МЕТАЛЛОПЛАКИРУЮЩАЯ СМАЗКА И
СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ (57) Сущность изобретения: металлоплакирующая смазка содержит, %: 0.3 — 0,6 порошкообразного наполнителя и до 100 минерального или синтетии((В(((Ill 2((01940 1 (51) 1 125 04 С10М1 7 ческого масла В качестве порошкообразного наполнитепя используется порошок с размером частиц 10 — 90 нм, включающий, %: твердый раствор железа и никеля в соотношении 1: 1 30. железо 25, никель 25, карбид железа 10, активированный уготь
10. В способе получения смазки смесь активированного угля, оксапатов ипи формиатов железа (П) и никеля (П), взятых в массовом соотношении 13:3, перетирают в органической жидкости, затем подвергают ее термообработке в инертной атмосфере при температуре 1030 — 1070 C и полученный порошок вводят в масло. 2 сп.ф-пы, 3 табл.
2001940 ю
Изобретение относится к области машиностроения и неорганической химии, а более конкретно к технологии и способам практического использования порошков черных металлов. Изобретение может быть применено в автомобилестроении и машиностроении для смазки узлов трения, испытывающих значительные (до 10 тонн) нагрузки (крестовин большегрузных автомобилей, механизмов подъемных кранов).
Известна смазка, содержащая минеральное масло и карбонильное железо в количестве 60 мас. I(, с размером частиц 8-13 мкм. Однако известная смазка недостаточно снижает коэффициент трения и имеет ограниченное применение вследствие высокой вязкости и неспособности крупных (до 13 мкм) частиц проникать в зону трения.
Известна пластическая смазка узлов трения, содержащая порошок никеля в количестве 2-4 мас., окислы меди и галия.
Известная смазка обладает хорошими антифрикционными свойствами, но ускоряет износ трущихся поверхностей вследствие проникания никеля и меди в межзерновое пространство стальных деталей.
Известна металлоплакирующая смазка, включающая минеральное или сЪ нтетическое масло и порошок сплава. свинца, висмута, олова, имеющего размер частиц 0,1-0,75 мкм. Смазка обладает модифицирующим действием по отношению к стальной поверхности, но не позволяет существенно снизить температуру узлов трения.
В масло марки М8А добавляют порошок железа в количестве 0,3 мас.$. Недостатком известной смазки является необходимость постоянной подачи в узел трения, повышенный (на 307ь) износ поверхностей трения и относительно высокая температура узлов трения при высокой скорости перемещения и давления.
Известен способ получения металлоплакирующей смазки путем смешения порошкообразного наполнителя с маслом, включающий стадию перетирания порошка в органической жидкости — минеральном масле.
Способ не позволяет получить смазку, снижающую температуру узлов трения и износ поверхностей в достаточной степени.
Цель изобретения — снижение температуры и износа поверхностей узлов трения.
Поставленная цель достигается тем. что метэллоплэкирующая смазка, содержащая минеральное или синтетическое масло и порошкообразный наполнитель, согласно изобретению, в качестве порошкообразного напал нителя содержит порошок с размером чвстиц 10-90 нм, включающий, мас. ф,.
Твердый раствор железа и никеля (1:1) 30
Железо 25
Никель 25
Карбид железа 10
Активированный уголь 10 при следующем соотношении компонентов, мас. :
Порошкообразный нзполнитель 0.3 — 0,6
Минеральное или синтетическое масло До 100
Поставленная цель достигается также тем, что в способе получения металлоплакирующей смазки путем смещения порошкообрэзного наполиителя с маслом, включающим стадию перетирания порошка в органической жидкости. согласно изобретению, перетирают смесь активировзнного
20 угля, оксэлатов или формиатов железа и никеля, взятых в массовом соотношении 1:3:3. и подвергают ее термообработке в инертной среде при температуре 1030-1070 С с получением порошка с размером частиц 1025 90 нм следующего состава, мас.7:
Твердый раствор железа и никеля (1;1)
Железо
Никель
30 Карбид железа
Активированный уголь 10 который вводят в масло в концентрации 0,30,6 мас.$.
Пример 1. Получают металлоплакирующую смазку на основе минерального масла марки М8В1.
Смешивают активированный уголь марки КАД, двухводный оксалат железа (П) и
40 двухводный оксалат никеля (II) в массовом соотношении 1:3:3. Смесь помещает в шаровую мельницу с металлическими шарами диаметром 6 мм и перетирают в среде эцетата в течение 6 ч. Выгружают порошок из
45 мельницы в керамические тигли и помадают в муфельную печь. Термообрабатывают порошок при 1050й20 С в токе гелия в тече ние 1 ч, охлаждают и просеивают сквозь сито с размером ячеек 0,05 мм для отделе 5-0 ния крупных частиц.
Элементный анализ порошка показывает. что он имеет следующий химический состав, мас. $:
Твердый раствор железа и никеля (1:1) 30
Железо 25
Никель 25
Карбид железа 10
Активированный уголь
2001940
Таблица 1
Порошок наносят на предметный столик электронного микроскопа и определяют размеры частиц порошка. Диаметр 987ь составляет от 10-90 нм.
Порошок вводят в масло М8В> в количестве 0,3 мас. (,.
Полученную металлоплакирующую смазку подают со скоростью 0,08 л/ч в испытательную ячейку машины трения MH-1М и испытывают в паре трения "диск-колодка-, изготовленной иэ стали марки 20Х13 и марки 45 соответственно, Линейная скорость скольжения трущихся поверхностей 1 м/с, нагрузка 2,5 МПа. Время испытания 2 ч, путь трения 7 км.
Результаты испытания приведены а табл. 1.
Смазку по примеру 1 и известную смазку однократно с избытком вводят в подшипник и определяют время до "приваривания" трущихся поверхностей, т.е. минимальное время между обязательными смазками узла трения. Полученные результаты приведены в табл. 1.
Пример 2. Получают металлоплакирующую смазку по примеру 1, но используют регенерированное масло марки М8В1, в которое вводят 0.5 мас. порошка того же состава, полученного термообработкой в токе азота. Результаты испытаний приведены ниже, Пример 3-4. Получают металлоплакирующую смазку по примеру 1, но используют активированный уголь марки БАУ, термообработку смеси солей и угля осуще5
35 ствляют в атмосфере отходящих из тиглей газов (в собственной атмосфере без подачи инертного газа). Порошок сплава и смеси металлов в количестве 0,6 мас.ф вводят ° силиконовое масло ПЭС-5, Полученную ме.таллоплакирующую смазку бацают в испытательную ячейку четырехшариковой машины трения, Определяют нагрузку сваривания поверхностей трения и температуру масла в рабочем обьеме через 60 мин после начала испытания. Для сравнения испытывают известную металлоплакирующую смазку и масло М8В>.
Данные испытаний приведены в табл. 3.
Пример ы 5-7. Получают смазку по примеру 1, но исходные компоненты загружают в вибромельницу, в которую дополнительно заливают 2 л н-гексана, этанола или ацетона и перетирают 4, 6. 8 ч (соответственно по примерам 6, 7, 8).
Металлоплакирующая смазка, получаемая по примерам 6-8, имеет качество, сооТветствуюЩее смазке по примеру 1. (56) Авторское свидетельство Ф 125642, кл. С 10 М 125/04, 1958.
Авторское свидетельство М 1049529. кл. С 10 М 125/04, 1989.
Авторское свидетельство hh 1253990, кл. С 10 М 125/04, 1989.
Григорьев М,A. и др. Антифрикционные и противоизносные присадки для масел. Автомобильная промышленность, 1989, hh 7. с. 28.
Патент Англии N. 1413118, кл. F 2 А, 1975, 2001940
T ýáëèöä
Таблица 3
Формула изобретения
Сос BBMTPllb M. Астахов
Техред М.Моргентал
Рпдак го;. Т, Пилi 1ен ко
I oppe lop В, Петраш
Тираж Подписное
НПО "Гоиск" Роспатента
113035, Москва, Ж-35, Раушскан наб.. 4/5
Заказ 3156
<1,"яизво,; с воино.иэдательскии комби <лт Паген1 г. Ужгород у л,Гагарина, 101
1, Металлоплакирующая смазка, содержащая минеральное масло или синтетическое масло и порошкообрэзный наполнитель, отличающаяся тем, что, с целью снижения износа деталей и температуры уэлоа трения, а качестве порошкообразного наполнителя смазка содержит порошок с размером частиц 10 - 90 нм, включающий, мас. (,.
Твердый раствор ж,лез;. и н tкля в соотношении 1: 1 30
Железо 25
Никель 25
Карбид железа 10
Ъ.тис,ирое;. иый уг мь 10 при следующем соотношении компонентов в смазке, мас.g:
Порсшко бразный наполнитель 0,3 - 0,6
",инеральное или синтегичесКор масло до 100
2. Способ получения металлоплакирующей смазки путем смешения масла с порошкообразным наполнителем, включающий ".тэдию перетирания порошка в органической жидкости, отличающийся тем, что, r. целью снижения износа деталей и тем.к ратуры узлов трения, перетирают смесь ахтивированного угля, оксалатов или формиатов железа (II) и никеля (II), взятых в массовом соотношении 1: 3:
3, и подвергаю1 ее термообработке в инертной атмосфере при 1030 - 1070 С с получением пор шк.- с размером частиц 10 - 90 . м следуюц,е« "эстава, мас,ф,:
Твердыи раствор железа и ни
;епя в соотношении 1: 1 30
Железо 25
Никель 25
Карбид железа 10
Активированный уголь 10 который вводят в масло в концентрации
0,3-0"; мас. P..
