Трибологические свойства смазочных материалов
Трибологические свойства смазок определяются типом катиона мыла (донорно-акцепторными свойствами) и улучшаются при переходе от катионов металлов I группы к катионам металлов II группы.
Влияние различных противозадирных и противоизносных присадок на трибологические характеристики – критическую нагрузку Рк и нагрузку сваривания Рс литиевых смазок на основе нефтяного масла иллюстрируется данными табл.ниже.
Трибологические характеристики смазок на гидроксистеарате лития с присадками (маc. доля 3 %)
| Присадка | Рк, Н | Рс, Н |
| Без присадки | 560 | 1580 |
| Осерненный кашалотовый жир | 710 | 2000 |
| Диалкилбензилэтиленсульфид | 560 | 2820 |
| ЛЗ-23К | 890 | 2820 |
| Хлорированный парафин | 630 | 1580 |
| Хлорэтанол | 790 | 2000 |
| Трикрезилфосфат | 630 | 1580 |
| Сульфол | 1120 | 2510 |
| ДФ-11 | 1000 | 1780 |
| Англомол-99 | 1100 | 2820 |
| ВИР-1 | 1100 | 2820 |
| Хлорэф-40 | 1000 | 2000 |
| КИНХ-2 | 1100 | 2820 |
| Нафтенат свинца | 560 | 2510 |
Наполнители – это высокодисперсные, нерастворимые в маслах вещества, не образующие в смазках коллоидной структуры, но улучшающие их эксплуатационные свойства.
В большинстве случаев применяют наполнители с низким коэффициентом трения: графит, дисульфид молибдена, тальк, слюду, нитрит бора, сульфиды некоторых металлов, асбест, полимеры, оксиды и комплексные соединения металлов, металлические порошки и пудры.
Влияние природы наполнителя на критическую нагрузку задира Рк литиевых смазок на основе нефтяного масла показывается данными табл. ниже, а его содержания на трибологические характеристики Рк и Рс и антифрикционные свойства (коэффициент трения f) литиевых смазок – данными табл. ниже.
Трибологические характеристики смазок на гидроксистеарате лития с наполнителями (мас. доля 10 %)
| Наполнитель | Рк, Н |
| Без наполнителя | 380 |
| Слюда | 200 |
| Дисульфид молибдена | 840 |
| Диселенид молибдена | 880 |
| Политетрафторэтилен | 740 |
| Графит | 650 |
| Слюда + дисульфид молибдена (1:1) | 480 |
| Слюда + Политетрафторэтилен (1:1) | 360 |
Трибологические характеристики и антифрикционные свойства смазок на гидроксистеарате лития с наполнителями
| Содержание наполнителя, % (мас. доля) | Рк, Н | Рс, Н | f при Р=1300 Н |
| Без наполнителя | 650 | 1450 | 0,69 |
|
Графит (С-1): 2 |
650 | 1450 | 0,59 |
| 10 | 650 | 1450 | 0,47 |
| 30 | 650 | 2800 | 0,36 |
|
Дисульфид молибдена (МВЧ-1): 2 |
850 | 1800 | 0,48 |
| 5 | 900 | 1900 | 0,41 |
| 10 | 1000 | 2000 | 0,34 |
| 30 | 1000 | 2000 | 0,18 |
В роли наполнителей часто используют оксиды цинка, титана и меди (I), порошки меди, свинца, алюминия, олова, бронзы и латуни, которые замешиваются в готовую смазку в количестве от 1 до 30 %.
Подобные наполнители используют, как правило, в резьбовых, уплотнительных, и в антифрикционных смазках, применяемых в тяжелонагруженных узлах трения скольжения (различного вида шарниры, некоторые зубчатые и цепные передачи, винтовые пары и др.). Открытым остается пока вопрос о целесообразности применения металлоплакирующих смазок в подшипниках качения, особенно быстроходных, и подшипниках высокой точности исполнения. Очень часто это ведет к отрицательным последствиям.
Эксплуатационные показатели углеводородных смазок можно улучшить такими добавками, как природные воски и их компоненты. Скажем, адгезионные, защитные и низкотемпературные свойства углеводородных смазок часто улучшают, вводя в их состав буроугольный и торфяной воск, спермацет (табл. ниже). Успешность использования природных восков определяется их химическим составом, молекулярной массой и концентрацией в смазках.
Свойства углеводородных смазок с добавками восков
|
Содержание добавки, % (маc. доля) |
Температура каплепа- дения, °С |
Температура хрупкости, °С | Коллоидная стабильность, % |
Адгезия: сброс, % (фактор разделения Кp= 6270) |
|---|---|---|---|---|
| Без добавок | 72 | -62 | 2,5 | 80 |
|
Буроугольный воск: 1 |
71 | -68 | 3,5 | 40 |
| 3 | 72 | -63 | 5,8 | 24 |
| 5 | 73 | -60 | 20,0 | Отсутствие |
|
Торфяной воск: 1 |
71 | -68 | 4,4 | 50 |
| 3 | 70 | -68 | 5,5 | 35 |
| 5 | 69 | -67 | 17,0 | Отсутствие |
|
Спермацет: 1 |
68 | -68 | 2,0 | 80 |
| 3 | 67 | -68 | 2,8 | 85 |
| 5 | 67 | -68 | 3,0 | 89 |
