Смазочный состав

СМАЗОЧНЫЙ СОСТАВ, содержащий базовое масло и мелкодисперсные порошки алмаза и металла, отличающийся тем, что, с целью повышения седиментационной устойчивости и снижения коэффициента трения, состав в качестве порошка металла содержит железосодержащий порошок, 7 - 85 мас.% которого составляет магнетит, полученный путем электрического взрыва железной проволоки в кислородсодержащей среде или путем термического окисления порошка железа, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Мелкодисперсный порошок алмаза 0,03 - 0,10
Мелкодисперсный порошок металла 0,05 - 4,0
Базовое масло До 100

Изобретение относится к смазочным материалам, в частности к металлоплакирующим смазочным составам, которые используются в узлах трения различных машин и механизмов.
Известна металлоплакирующая смазка на основе пластичной смазки, содержащая 5-60 мас.% порошков мягких металлов или их сплавов.
Известен также металлоплакирующий смазочный состав, выбранный за прототип, содержащий смазочное масло и в качестве плакирующей присадки к смазочному маслу - мелкодисперсный порошок железа (0,9-0,97 мас.%) и мелкодисперсный порошок алмаза (0,03-0,1 мас.%). Применение в качестве присадки мелкодисперсных порошков железа и алмаза позволяет ускорить приработку деталей в узле трения, при этом на трущихся поверхностях образуется высокоплотный алмазно-металлический плакирующий слой, уменьшающий износ деталей.
Недостатком этого смазочного состава является недостаточно низкий коэффициент трения и низкая седиментационная устойчивость.
Целью изобретения является снижение коэффициента трения в узлах трения и повышение седиментационной устойчивости смазочного состава.
Поставленная цель достигается тем, что смазочный состав, содержащий базовое масло и мелкодисперсные порошки алмаза и металла, в качестве последнего содержит железосодержащий порошок, 7-85 мас.% которого составляет магнетит, полученный путем электрического взрыва железной проволоки в кислородсодержащей среде или путем термического окисления порошка железа при следующем соотношении компонентов, мас. % : Мелкодисперсный порошок алмаза 0,03-0,10
Мелкодисперсный порошок металла 0,05-4,0 Базовое масло До 100
Для приготовления смазочных составов в качестве мелкодисперсного порошка алмаза используют порошок алмаза (средний диаметр частиц d_сp = 0,04 мкм, удельная поверхность S_уд = 180 м²/г), получаемый по ТУУ-84-415-115-85. Железосодержащий порошок получают путем окисления порошка железа, полученного методом электрического взрыва проводников, в изотермических условиях. Для исключения самовозгорания ультрадисперсного порошка (УДП среднеповерхностный размер частиц 0,2 мкм, площадь удельной поверхности 10,5 м²/г) процесс окисления проводят в тонком слое на подложке из нержавеющей стали. Содержание магнетита регулируют изменением температуры и времени прогрева. Результаты испытаний приведены в табл. 1.
Из данных табл. 1 следует, что, задавая время прогрева, можно регулировать содержание магнетита в железомагнетитовом композиционном порошке.
Возможны и другие способы получения железомагнетитового композиционного порошка, например методом электрического взрыва железной проволоки в кислородсодержащей среде. Состав готовят путем смешения компонентов на основе веретенного масла. Конкретные примеры испытаний образцов металлоплакирующего смазочного состава, содержащего железомагнетитовый композиционный порошок с различным содержанием магнетита, приведены в табл. 2.
Смазочные составы испытывают на машине трения СМТ-1 в условиях трения скольжения (образец - антифрикционный чугун АС-4, контртело - сталь Р6М5; нагрузка в узле трения в стационарном режиме составляет 90 МПа, скорость скольжения 3,05 м/c; длина пробега ролика до выхода на стационарный режим 2-4,2 км).
Из табл. 2 видно, что минимальный коэффициент трения и минимальный износ в паре трения имеет место при содержании магнетита в железосодержащем порошке 7-85 мас.% при содержании железомагнетитового композиционного порошка 0,05-4,0 мас.% и 0,03-0,10 мас.% мелкодисперсного порошка алмаза. При содержании магнетита менее 7 мас.% возрастает коэффициент трения и удельный износ, а при содержании более 85 мас.% увеличивается удельный износ. Результаты испытаний составов, отличающихся содержанием магнетита в порошке, приведены в табл. 3.
Как видно из табл. 3, при содержании магнетита в железомагнетитовой частице менее 7,0 мас. % седиментационная устойчивость состава снижается (увеличивается количество осевших диспергированных частиц в составе). При количестве магнетита более 85,0 мас.% седиментационная устойчивость состава остается высокой, однако эффект плакирования (натирания диспергированных частиц на трущиеся поверхности) отсутствует.
Сравнение результатов испытаний металлоплакирующего смазочного состава (согласно изобретению) и прототипа (см. табл. 4) показало, что при применении в узлах заявляемого смазочного состава коэффициент трения в 1,22 раза ниже, чем в прототипе. Седиментационная устойчивость заявляемого смазывающего состава в 4,2 раза выше (в 4,2 раза меньше осело диспергированных в смазочном составе частиц), чем в прототипе.
Использование: в узлах трения различных машин и механизмов. Сущность: смазочный состав содержит, мас. % : мелкодисперсный порошок алмаза 0,03 - 0,10; мелкодисперсный железосодержащий порошок, 7 - 85 мас.% которого составляет магнетит, полученный путем электрического взрыва железной проволоки в кислородсодержащей среде или путем термического окисления порошка железа, 0,05 - 4,0; базовое масло до 100. 4 табл.