СМАЗОЧНЫЙ СОСТАВ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК C10M169/04 C10M169/04 C10M125/22 C10N30/06 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению смазочных составов, содержащих добавки порошков диселенидов тугоплавких металлов.

Известна твердая смазочная композиция на основе переходных металлов с включениями и прослойками других металлов и способ ее получения, которая содержит переходный металл вольфрам или сплав ниобия с танталом и/или вольфрамом, а также сплав хрома с ванадием и/или молибденом, и/или вольфрамом и/или железом и халькоген серу или селен, смесь серы с селеном, смесь селена с теллуром или смесь серы с селеном и теллуром. Халькоген вступает в реакцию с переходным металлом, образуя дихалькогенид переходного металла слоистой структуры. Металлы, образующие включения, медь, серебро, золото, германий, висмут, свинец, индий или галлий. Содержание металла, образующего включения 5-100 ат. от содержания переходного металла [1]
Известны смазочные составы, содержащие халькогениды комплексообразующих металлов, и способ их получения. Термостойкая смазочная композиция, обладающая хорошими противозадирными и противоизностными свойствами, содержит халькогениды комплексообразующих металлов формулы: M_p(M'O_xA_4-x)_m•H₂O, в которой M - металл, например, натрий, калий, цезий, магний, ванадий, марганец, железо, кобальт, алюминий, медь, галлий, индий, висмут, мышьяк, никель, цинк, кадмий, сурьма, олово и германий; M' металл, например, молибден или вольфрам; A сера или селен; x 1-3; p 1-2 в зависимости от степени окисления металла M; m 1-5 в зависимости от степени окисления металла M'; n 0-6 [2]
Однако указанные известные технические решения не обеспечивают высокие триботехнические характеристики при работе в экстремальных условиях.

Наиболее близким техническим решением к изобретению в части смазочного состава является известный смазочный состав на основе масел с добавками твердых смазок (дисульфид молибдена, графит), взятых в количестве 1-65 мас. [3]
Недостатком известных смазочных составов, содержащих дисульфид молибдена, и композиций на его основе является их низкая коррозионная стойкость. Введение антикоррозионных присадок несколько уменьшает интенсивность коррозии, но не исключает ее полностью.

Наиболее близким техническим решением к изобретению в части способа является известный способ приготовления двухфазной смеси путем введения твердой смазки в жидкую основу и ее ультразвуковую обработку при избыточном давлении [4]
Однако известный способ приводит к переизмельчению твердой смазки, что снижает износостойкость смазывающего состава.

В основу изобретения положена задача получения смазочных составов на основе масел, содержащих добавки порошков твердых смазок, в качестве которых используют порошки диселенидов вольфрама или молибдена в количестве 1-20 мас.

Приготовление смазочного состава осуществляется путем введения в масло порошковой добавки в количестве 1-20 мас. и обработки смеси в ультразвуковом поле мощностью 3-5 Вт/см².

Использование в качестве добавок твердых смазок диселенидов вольфрама или молибдена повышает коррозионную стойкость смазочных составов, их несущую способность и улучшает консервационные свойства.

Приготовление смазочных составов на основе масел путем ультразвуковой обработки повышает устойчивость и гомогенность композиции.

Заявленная совокупность признаков изобретения обеспечивает получение смазочных составов с высокими триботехническими характеристиками в широком диапазоне рабочих нагрузок для узлов трения, работающих в экстремальных условиях.

Высокие триботехнические характеристики смазочных составов обеспечиваются введением порошков диселенидов вольфрама или молибдена, которые обладают абсолютной коррозионной стойкостью в воде и неорганических окислительных жидкостях, а также высокой несущей способностью (3500-4500 мПа).

Пример 1. Смазочный состав, содержащий масло и диселениды молибдена или вольфрама в количестве 2 мас. готовят путем введения порошков диселенидов в масло и обработки смеси в ультразвуковом поле с интенсивностью воздействия 3-5 Вт/см² в течение 5 мин.

В табл. 1 приведены консервационные свойства масел в сравнении с прототипом, в табл. 2 данные о влиянии добавок твердых смазок на консервационные свойства масел.

Пример 2. Смазочный состав, содержащий масло ТАП-15В и диселенид молибдена в количестве 4 мас. готовят путем введения порошка диселенида молибдена в масло и обработки смеси в ультразвуковом поле с интенсивностью воздействия 3 Вт/см² в течение 5 мин.

Испытания фрикционной теплостойкости суспензионного масла с добавкой 4 мас. MoSe₂ по сравнению с чистым маслом ТАП-15В по ГОСТ 23.221-84 показали, что добавка 4 мас. MoSe₂ обеспечивает стабильный низкий коэффициент трения (0,06-0,07) в диапазоне температур 20-200^oC, в то время, как чистое масло выше 80^oC имеет коэффициент трения 0,15-0,20.

Испытания порошка диселенида вольфрама в качестве добавки (4 мас.) к стандартным жидким маслам (МС-20, ТАД-17И, М10Г2К, И2И, МГП38) показали, что противопиттинговые свойства масел повышаются в 2 раза по сравнению с добавками аналогичного количества порошка дисульфида молибдена.

Отмечено важное преимущество порошка диселенида вольфрама в качестве добавки к смазочным маслам его абсолютная инертность к другим, присутствующим в маслах стандартным присадкам (серо- и фосфорсодержащим), что позволяет целенаправленно улучшать те или иные показатели стандартных масел, не снижая эффективности присутствия других добавок.

Смазочные составы согласно изобретению могут быть применены в следующих областях:
труднодоступные узлы трения;
скоростные подшипники газотурбинных двигателей;
тяжелонагруженные зубчатые передачи исполнительных органов угледобывающих комбайнов;
трансмиссии, системы управления и др. узлы трения.

Литература.

1. Патент США N 4647386, кл. С 10 М 125/22, НКИ 252-25, опубл. 1987.

2. Заявка ЕПВ (ЕР) N 0131084, кл. С 10 М 103/06, 125/22, опубл. 1986.

3. Clauss F. J. Solid Iubricants and selflubricating solids, Academic Press, N.-Y. London, 1972, 320p. (p. 94).

4. Агранат Б.А. и др. Влияние ультразвуковой обработки и дисперсионных сред на фрикционные характеристики дисульфида молибдена, Сб. научных трудов МИСиС, N 71, Применение новых физических методов для интенсификации металлургических процессов, М. 1974, с.145-148.

Использование: в порошковой металлургии для получения смазочных составов, содержащих добавки порошков диселенидов тугоплавких металлов. Сущность изобретения: приготовление смазочного состава осуществляется путем введения в масло или низкомолекулярное неорганическое соединение порошковой добавки, в качестве которой используют порошки диселенидов вольфрама и молибдена в количестве 1-20 мас.%. Смесь обрабатывают в ультразвуковом поле мощностью 3-5 Вт/см². 2 с.п. ф-лы, 2 табл.

1. Смазочный состав на основе масла, содержащий добавки в виде твердых смазок, отличающийся тем, что в качестве добавки состав содержит диселениды вольфрама или молибдена при следующем соотношении компонентов, мас.

Диселениды вольфрама или молибдена 1 20
Масло Остальное
2. Способ получения смазочного состава, включающий введение добавки твердой смазки в масло с последующей ультразвуковой обработкой смеси, отличающийся тем, что в качестве добавки используют диселениды вольфрама или молибдена, которые вводят в масло в количестве 1 20 мас. и ультразвуковую обработку осуществляют при мощности ультразвукового поля 3 5 Вт/см².