Старение смазочных масел

Классификация видов изнашивания

Согласно ГОСТ 16429—70, все виды изнашивания можно разделить на три группы: механическое; молекулярно – механическое и коррозионно –механическое.

Рисунок 1. Классификация видов изнашивания по ГОСТ 16429–70

Первая группа объединяет те виды изнашивания, которые являются результатом разрушения поверхностного слоя твердого тела, вызванного в большинстве случаев многократными деформациями этого слоя.

Вторая группа представлена изнашиванием, обусловленным адгезионными явлениями на пятнах фактического контакта, в результате протекания которых образуются мостики сварки, разрушаемые под воздействием тангенциальной силы. Разрушение этих мостиков сварки может происходить по объему одного из элементов пары трения.

Третья группа включает окислительное изнашивание и фреттинг –коррозию, основной причиной которых являются химические процессы, инициируемые импульсным, тепловым и механическим воздействием на материал вступающих в контакт неровностей поверхностей трения.

В основу этой классификации положены механические, физические и химические процессы, протекающие в зоне трения.

При усталостном изнашивании, преобладающем по своему качественному и количественному проявлению, возможно существование абразивного и окислительного видов изнашивания. С изменением режимов нагружения ведущим видом может быть абразивное изнашивание (механическое изнашивание материала в результате режущего или царапающего действия твердых тел или твердых частиц, находящихся в закрепленном или свободном состоянии.), а сопутствующими – усталостное и окислительное.

Фреттинг – процесс накопления повреждений и разрушения поверхностного слоя материала при контактном взаимодействии двух тел, характерной особенностью которого является их относительное колебательное смещение малой амплитуды (повторно – переменное проскальзывание). Фреттинг -коррозия – фреттинг – процесс с преобладанием химических реакций.

Эрозионный износ имеет место в текучих средах при высоких скоростях потоков (в трубах, насосах), особенно при изменении направления потока и в случае турбулентности потока. Фреттинг-коррозия иногда происходит в результате фрикционного окисления элементов скольжения, которые работают в тесном контакте и при недостаточной смазке. Коррозия, вызываемая атмосферой, водой и т. п., может развиваться с различной интенсивностью — от незначительных изменений до полного разрушения.

Старение в самом широком смысле включает в себя все изменения в составе и свойствах масла независимо от того, сказываются ли эти изменения на эксплуатационных качествах масла. Этот термин включает также загрязнение масла из окружающей среды, химические изменения и испарение компонентов. Доливы работавшего масла к свежему не считаются старением, даже если они приводят к снижению свойств последнего.

Механические загрязняющие примеси попадают в масло из окружающей среды или в условиях эксплуатации (двигатели внутреннего сгорания, металлорежущие станки) и снижают качество масла при их накапливании. Сажистые продукты, образующиеся при сгорании топлива, повышают вязкость масла при накоплении в нем и ухудшают отвод тепла маслом от трущихся поверхностей. Металлические загрязнения могут привести к повреждению узлов трения. Отложения и коллоидно диспергированные продукты окисления масла, а также присадки, подвергнутые термическим или окислительным изменениям, вместе с тонко диспергированными механическими примесями и водой представляют собой особый тип «твердых веществ». Они могут забивать фильтры, маслопроводы и смазочные канавки или осаждаться на стенках цилиндров двигателя и вследствие этого препятствовать отводу тепла. При режиме смешанного трения образуются мелкие металлические частицы. Металлические частицы размером менее микрона обычно не влияют на процесс смазывания, но они ускоряют окисление масла (Fe, Си). Процесс старения приводит к потемнению масла и увеличению вязкости. Последнее может быть также вызвано испарением летучих компонентов масла в условиях воздействия высоких температур.

Старение минеральных масел основано на окислительных изменениях базового масла или на реакциях вследствие термического воздействия. Под этим подразумевается также испарение летучих соединений, в результате чего увеличивается вязкость и (или) происходят химические изменения состава и (или) количества присадок. Кроме того, присадки могут частично утратить свою эффективность вследствие физических (адсорбция) или химических реакций с загрязняющими примесями. Поэтому присадки, вводимые в масла, расходуются в процессе эксплуатации, и масла содержат

продукты их разложения. Ингибиторы коррозии срабатываются (образование шлама), некоторые из них, кроме того, испаряются (фенольные ингибиторы). Некоторые присадки подвергаются термическому и окислительному разложению. Присадки к смазочно – охлаждающим жидкостям (СОЖ) и противоизносные присадки разлагаются в результате химической реакции с металлическими поверхностями. Высокомолекулярные полимеры (присадки, улучшающие индекс вязкости) чувствительны к механическим и

окислительным воздействиям, поверхностно – активные (моющие) присадки адсорбируются, а диспергирующие присадки и эмульгаторы загрязняются инородными примесями. Возможно также заражение водных эмульсий и водорастворимых жидкостей бактериями. Подвергшиеся старению масла могут быть регенерированы или использованы в качестве сырья для регенерации минеральных масел.

Дата добавления: 2017-01-14