Металлоплакирующие смазочные материалы

Неорганические пластичные смазочные материалы

При повышенных температурах, в агрессивных средах практически единственным работоспособным видом ПСМ являются смазки, загущаемые неорганическими материалами. В настоящее время известно большое количество неорганических загустителей, многие из которых являются твердыми смазками. Например используется, графит, двухсернистый молибден, глина, сажа, слюда, силикагель, силикаты, сульфаты, сульфиды, окислы и гидроокиси металлов и др. К ПСМ такого типа относятся, в частности, ВНИИНП-262, -264, -279.

Для обеспечения работоспособности неорганических смазок при высоких температурах в качестве дисперсионной среды в них используют высококачественные синтетические масла. Для придания жидкой фазе тех или иных свойств (или усиления имеющихся) в жидкую фазу вводят соответствующие присадки.

Металлоплакирующие смазочные материалы (МСМ) – это пластичные смазки, масла и смазочно-охлаждающие жидкости, в состав которых входят металлсодержащие (по массе от 0,1 до 10%)присадки: порошки металлов, их оксидов, сплавов, солей, комплексных соединений металлов и др.

МСМ применяют в тяжелонагруженных узлах качения и скольжения самолетов, автомобилей, двигателей внутреннего сгорания, прокатного металлургического оборудования, текстильного, швейного и обувного оборудовании и др. Использование металлоплакирующих смазок позволяет повысить долговечность узлов трения в 2..3 раза, снизить потери на трение, уменьшить расход смазочных материалов в 2..3 раза. МСМ являются одним из перспективных видов антифрикционных смазок.

Впервые в мире МСМ стали производить с СССР. По заказу авиационной промышленности были разработаны смазки Свин- цоль 01 и Свинцоль 22. В настоящее время номенклатура пластичных смазок расширилась. К выше указанным маркам прибавились МС Вымпел и МС 1000. Наибольшее распространение получили металлоплакирующие смазки, образующие медную сервовитную пленку.

МС 1000 – это универсальная металлоплакирующая смазка для узлов трения всех типов: подшипников, крестовин, шестерен, наконечников рулевых тяг, шаровых опор, шарниров равных угловых скоростей. В качестве присадок используются цинк и дисульфид молибдена. Образующая металлическая защитная пленка обладает высокой износостойкостью и способностью к постоянному самовосстановлению из компонентов смазки. Смазка достаточно морозостойка - сохраняет свою работоспособность при температурах от минус 55 до плюс 150 °C.

При реализации эффекта безызносности на трущихся поверхностях деталей в процессе работы узлов трения формируется тонкая, трудноподдающаяся окислению защитная самовосстанавливающаяся металлическая пленка из введенных в смазку присадок. Толщина пленки составляет от нескольких атомных слоев до 1…2 мкм.

Металлическая сервовитная пленка, образующаяся в процессе трения, имеет рыхлую структуру, пориста, в ней почти отсутствуют дислокации, и имеется большое количество вакансий.

Повышенная эффективность МСМ обусловлена следующими факторами.

1. При использовании металлоплакирующих МСМ контакт поверхностей трения осуществляется через пластический деформирующийся мягкий и тонкий слой металла. При трении как со смазкой, так и без смазки, детали контактируют на очень малой площади сопряженных поверхностей. В результате участки фактического контакта испытывают весьма высокие напряжения, что приводит к их взаимному внедрению, пластической деформации и к интенсификации изнашивания. При наличии сервовитной пленки площадь фактического контакта увеличивается в 10...100 раз, и материалы сопряженных деталей испытывают лишь упругие деформации, а износ поверхностей резко уменьшается.

2. Применение МСМ приводит к реализация эффекта Ребиндера. Обычные смазочные материалы являются кислородоносителями, они окисляют поверхности трения и тем самым уменьшают возможность их схватывания. Однако окисные пленки препятствуют проникновению среды к металлу, в результате чего эффект Ребиндера проявляется слабо, и пластической деформации подвергаются большие объемы металла. При использовании МСМ окисления поверхностей не происходит, трение носит восстановительный характер. Среда взаимодействует с металлом, и в результате пластическая деформация локализуется в тонком слое.

3. МСМ способствуют переносу частиц износа с одной поверхности трения на другую и удержанию этих частиц в зоне контакта электрическим полем. Продуктами износа при использовании обычных смазочных материалов являются в основном окислы, которые не имеют электрического заряда и свободно уносятся из зоны контакта. При наличии на поверхностях трения сервовитной пленки продукты износа состоят из частиц металла. Поверхность таких частиц пористая, за счет чего они покрываются адсорбционным слоем ПАВ, имеют электрический заряд, под действием которого сосредотачиваются в зазорах.

4. Применение МСМ способствует защите поверхностей трения от проникновения водорода. Водород образуется в процессе трения как продукт разложения водяных паров, топлива, смазочных материалов, смазочно-охлаждающих жидкостей, а также деструкции в зоне контакта полимеров. Он проникает в глубь стали или чугуна, и ускоряет изнашивание деталей. Металлическая сервовитная пленка, образующаяся при использовании МСМ, защищает стальные поверхности трения от проникновения водорода. Кроме того, она снижает удельные нагрузки на контакте, отчего водорода образуется значительно меньше.

Использование МСМ дает следующие преимущества:

- возрастает срок службы деталей узлов трения;

- снижаются потери энергии на трение, увеличивается КПД машины и механизма;

- уменьшается расход смазочных материалов и увеличивается интервал между заменами;

- исключается возникновение задиров и схватывания трущихся деталей;

- снижается шум;

- взаимозаменим с солидолами всех типов, смазочными материалами общего назначения и некоторые другими пластичными смазки.

Основным недостатком МСМ является их стоимость.

Дата добавления: 2014-12-26