Твердая смазка и способ ее получения

изобретени В.И.Лебедев и А.А.Ашейчи технический 71) Заявитель нинградский ордена Ленина п институт им. М,И.Калинин(54) ТВ ЗКА ОСОБ Е ЕНИЯ ульфидий 2 Однако грустная смазка обеспечивает работу узла трения лишь при удельных нагрузках до 10 кгс/см и неолжительное время, а при болееких нагрузках покрытие из такой смазки быстро разрушается и происходит резкое увеличение коэффициента трения трущихся поверхностей, сопровождающееся задиром.Цель дзобретения - разработка сос-., тава твердой смазки, не испаряющейся в вакууме 1 О мм рт.ст., легко нано 6симой на поверхность трения методом втирания тонким слоем, имеющей низкую температуру плавления, хорошую смачиваемость, обеспечивающей длител ую работу пары трения со стабильным низким коэффициентом трения при удельных нагрузках до 25 кгс/см , т.е. разработка смазки с повышенными антифрикционными противоизносными свойпродвысо ьн ствами. Изобретение относится к твердае смазкам, используемым для повышения антифрикионных и противоизносных свойств пар трения, работающих в условиях вакуума и высоких нагрузок,и к способу получения твердой смазки.Известны твердые смазки на основе дисульфида молибдена с органическими и неорганическими связующими, на основе минеральных масел с графитом,19 а также сухие смазки - порошки дисульфнда молибдена, графита, окисловметаллов 1,13Однако в условиях вакуума и высоких температур связующие, применяемые1 в этих смазках, испаряются, а в случае применения сухих смазок без связующего (в виде порошков) долговечность твердого смазочного покрытия оказывается очень низкой.Наиболее близкой к предлагаемой по составу и достигаемому результату является твердая смазка, содержащая 15-20 вес.7 галлия, 5-10 вес.Е дилибдена, остальное иКомпоненты Галлий 20 Ди с ульфид молибдена 7,5 10 МедьНикель Остальное Остальное Остальное Для достижения поставленной цели" твердая смазка, содержащая индий,галлий и дисульфид молибдена, дополнительно содержит порошки меди и никеля при следующем соотношении компонентов; вес.Е:Галлий 15-20еДисульфидмолибдена 5-10Порошок меди 3-1630Порошок никеля 1-3Индий ОстальноеКроме того,. согласно способу получения твердой смазки галлий и индийв виде сплава смешивают с порошкамимеди и никеля при 35-60 фС с последующим введением в полученную смесьдисульфида молибдена при комнатнойтемпературе,В предлагаемом способе получениясмазки частицы меди и никеля обволакиваются сплавом галлия с индием,обладающим поверхностно-активными свойствами. При этом добавляемый затемв эту смесь порошок дисульфида молибдена не соприкасается с частицами меди и никеля, а равномерно распределяется на объему смеси. При несоблюдении предлагаемой последовательностиполучения смазки порошок дисульфидамолибдена покрывает частицы медии никеля, экранируя их от воздействиягаллиево-индиевого сплава, однородной смеси не получается.Повышение антифрикционных и про 35тивоизносных свойств при использовании предлагаемой смазки обеспечивается,во-первых, за счет образованияна поверхностях трения, смазываемых 1 4этой смазкой, пленок меди, а, во-вторых, благодаря наличию в этом слоемеди частиц никеля.Образование пленок меди на трущих-.ся поверхностях происходит благодаря наличию в составе смазки порошкамеди, накоторый оказывает воздействиегаллий, обладающий поверхностно-активными свойствами. Образующаясяпленка меди имеет более высокую прочность на сжатие, по сравнению с пленками легкоплавкого сплава индия сгаллием и дисульфида молибдена, чтопредопределяет улучшение антифрикционных, противоизносных и противозадирных характеристик узлов трения,смазываемых предлагаемой смазкой.Наличие в смазке порошка никеляспособствует образованию в слое меди равномерно распределенных болеетвердых включений - частиц никеля,что способствует повышению противозадирных и противоизносных свойствпредлагаемой смазки. Таким образом,наличие в смазке как порошка меди,так и порошка никеля способствуетповышению антифрикционных и противоизносных свойств смазки,Предлагаемая смазка также, как и известная имеет низкую температуру плавления 40 оС , хорошую смачиваемость и легко наносится на поверхность трения путем втирания при комнатной температуре, обладая при этом лучшими антифрикционными и противо- износными свойствами.В табл.1 представлены составы предлагаемой смазки.,0 105 5 89176В качестве порошка меди использо-вался порошок ПИ ГОСТ 4960-63 дисперсностью менее 40 мкм, в качестве порошка никеля использовался порошок никеля карбонильного ПНК ( ИРТУ- 12-03-65), с размером гранул до 20 мкм. Все составы получали путем добавления в сплав галлия с индием при нагревании порошков меди и никеля с последующим тщательным переме ф шиванием, после чего в полученную смесь при комнатной температуре добавляли порошок дисульфида молибдена и также тщательно перемешивали до получения однородной смеси. 13Состав 1 был получен при нагрева-. нии сплава галлия с индием до 35 оС, состав 2 - до 50 С, состав 3 - до 60 С.Приготовленная в таких составах ,щ смазка наносилась на обезжиренную, промытую спиртом поверхность трения стальных образцов фрикционным путем при помощи замши или льняной ткани. Операция нанесения считается закон- уу ченной, когда покрываемая поверхность становится однородной и гладкой, Качество поверхности контролируется визуально. На другой образец пары также наносился указанный состав смаз-ЗЕ ки.Образцы для испытаний изготавливались из стали 45 в форме колец и имели наружный диаметр 18 мм, внутренний 15 мм и высоту 12 мм. Торцы3 трения верхних образцов имели четыре симметрично расположенные площадки трения, Коэффициент взаимного перекрытия трущихся поверхностей образцов составлял 0,4. Поверхности трения40 имели начальную шероховатость 0,6 0,8 мкм. Испытания проводились на бустановке трения и износа в вакууме УТИВ, работающей по схеме торцового трения, при удельном давлении на образцы 2-25 кгс/см , скорости скольжения 0,5 м/с, в вакууме 1 О фмм рт.ст. Испытания проводись с целью определения долговечности нанесенной на поверхность трения смазки, измерения коэффициента трения и .определения предельной нагрузочной способности покрытия, изготовленного по предлагаемой технологии. Иомент разрушения, разделяющего трущиеся поверхности покрытия, определялся по резкому увеличению коэффициента трения и нарушению плавности движения. Измерение коэффициента трения производилось непрерывно.При использовании в качестве смазки образцов состава и испытании по вышеприведенной методике, долговечность покрытия при нагрузке 2 кгс/см составила 90 мин. В течение этого времени сила трения изменялась незначительно, коэффициент трения состав. - . лял 0,165. Через 90 мин работы сила трения резко увеличилась, характер движения изменился на скачкообразный и через 100 мин после начала работы коэффициент трения составлял уже 0,6, что соответствует процессу разрушения покрытия, При увеличении нагрузки до 25 кгс/см образцы работали до задира 45 мин. Аналогичным образом были испытаны и другие составы твердой смазки 2 и 5.Результаты исследований предлагаемых составов 1-3, а также, известного состава, вес.Е; галлий 17,5, дисуль- . фид молибдена 7,5, индий до 100) приведены в табл.2,891761 Формула изобретения Составитель Е.ПономареваРедактор В,Иванова ТехредА. Савка Корректор М.Пожо Заказ 11150/38 Тираж 551 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Из табл.2 видно, что предлагаемая твердая смазка способствует увеличе" нию долговечности работы пары трения,в 3-10 раз), а также снижает коэффициент трения в 1,2-1,6 раза, обеспечивая при этом работу пары тренИя при нагрузках до 25 кгс/смф, что подтверждает получение более высоких антифрикционных и противоизносных свойств у предлагаемой смазки. 1. Твердая смазка, содержащая галлий, индий и дисульфид молибдена, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью повышения антифрикционных и противоизносных свойств смазки, она дополнительно содержит порошки меди и никеля, при следующем содержании компонентов, вес.7:Галлий 15-20Дисульфид молибдена 5-10 8Порошок меди 3-15 Порошок никеля 1-3 Индий Остальное 2. Способ получения твердой смазки путем смешения компонентов,о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения противоизносных свойств смазки, галлий и индий в виде сплава смешивают с порошками 10 меди и никеля при 35-60 ОС, с последующим введением в полученную смесь дисульфида молибдена при комнатной температуре,15 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе. Вайнштейн В.З. и Трояновская Г.И. Сухие смазки и самосмазывающиеся материалы, М "Машиностроение", 1968, с. 93-103, 04-120;2. Авторское свидетельство СССР 1 Ф 6 12952, кл. С 10 М 7/02, 1978 щаатотип).