Метод контроля влияния стали 45 на процессы термоокисления масла М-10-Г2к

• Автор: Метелица, Артем Александрович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 149 с. : ил.

1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ САМООРГАНИЗАЦИИ В ТРИБОСИСТЕМАХ

1.1 Классификация моторных масел на минеральной основе и их функциональные свойства

1.2 Смазочный материал, как элемент трибосистемы

1.3 Влияние продуктов окисления на противоизносные свойства смазочного масла

1.4 Факторы, влияющие на процессы схватывания при граничном трении

1.5 Современные представления о каталитическом влиянии металлов на окислительные процессы смазочных материалов
1.6 Существующие методы исследования термоокислительной стабильности и противоизносных свойств моторных масел
1.7 Выводы
2 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ВЛИЯНИЯ СТАЛИ 45 НА ПРОЦЕССЫ САМООРГАНИЗАЦИИ МИНЕРАЛЬНОГО МОТОРНОГО МАСЛА М-10-Г2К

2.1 Минеральное масло М-10-Г2к - как объект исследования

2.2 Предмет исследования

2.3 Средства контроля
2.3.1 Характеристика и конструктивные особенности прибора для определения термоокислительной стабильности смазочных материалов
2.3.2 Прибор для определения оптических свойств смазочных материалов при их окислении
2.3.3 Малообъемный вискозиметр
2.4 Методика обработки экспериментальных результатов
2.5 Обоснование параметров испытания минерального масла М-10-Г2К
2.6 Методика исследования процессов самоорганизации при термостатиро-вании минерального моторного масла М-10-Г2к со сталью

2.7 Выводы
3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ САМООРГАНИЗАЦИИ ПРИ ТЕРМОСТАТИРОВАНИИ МОТОРНОГО МАСЛА М-10-Г2к В ПРИСУТСТВИИ МЕТАЛЛОВ
3.1 Результаты испытания минерального моторного масла М-10-Г2к со сталью 45 (отпуск 600 °С)
3.2 Результаты испытания минерального моторного масла М-10-Г2к со сталью 45 (отпуск 400 °С)
3.3 Результаты испытания минерального моторного масла М-10-Г2к со сталью 45 (отпуск 200 °С)
3.4 Альтернативный метод определения параметров процессов самоорганизации
3.5 Обоснование критерия процессов самоорганизации трибосистем
3.6 Выводы
4 РАЗРАБОТКА ПРАКТИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ВЫБОРУ СТАЛЕЙ, СОВМЕСТИМЫХ СО СМАЗОЧНЫМ МАСЛОМ
4.1 Технология определения влияния сталей на процессы самоорганизации смазочных материалов
4.2 Технология определения температурной области применения элементов трибосистем
4.3 Технология определения критерия влияния сталей на термоокислительную стабильность смазочных масел
4.4 Технология определения влияния сталей на потенциальный ресурс смазочного материала
4.5 Выводы
Основные научные результаты и выводы
Библиографический список
Приложение
Большинство узлов механических систем работают в условиях граничной смазки, при которой металлический контакт трущихся тел предотвращается образованием на поверхностях трения граничных смазочных слоев различного происхождения. В работах Б.И. Костецкого отмечено, что кинетические модели граничной смазки включают три этапа: адсорбция молекул реагента на поверхностях трения; взаимодействие их с поверхностью твердого тела с образованием защитного модифицированного слоя; разрушение этого слоя с обнажением поверхности активированного металла, готового к дальнейшему взаимодействию со средой.
Образование защитных адсорбционных, хемосорбционных и модифицированных слоев объясняется приспосабливаемостыо трибосистемы к внешним воздействиям, определяемой интенсивностью процессов самоорганизации. Сущность этих процессов заключается в том, что при взаимодействии трущихся тел и среды они реализуются в тонких слоях (пленках) материалов пар трения, вследствие их структурной перестройки и взаимодействии со средой, то есть происходит не разрушение материала, а трансформация его в некие структуры, осуществляющие защитные функции. Поэтому свойства трибосистемы, работающей в условиях граничного трения, определяются не продуктами, которые идентифицируют на поверхностях трения различными физическими методами, а непрерывно в трибосистеме возбужденным состоянием вещества в условиях фрикционного взаимодействия.
Известно [1], что при граничном трении на поверхностях трения формируются: физически адсорбированный слой молекул смазочного материала, хемосорбционный слой - продукт реакции металла с продуктами окисления и химически модифицированный слой, как результат химических реакций металла с молекулами присадок. Интенсивность формирования этих слоев зависит от поверхностной энергии твердого тела, химической активности присадок и продуктов окисления, а также температурных условий [2]. Обра-

Способ определения смазывающей способности масел [83], целью которого является повышение достоверности результатов за счет определения времени формирования вторичных структур. С элементов пары трения снимают статическое напряжение. На неподвижную несмазанную пару трения подают постоянный ток, величину которого выбирают в диапазоне 50-200 мкА. Разъединяют элементы пары трения, смазывают их, приводят в относительное движение, нагружают и измеряют при установившемся режиме трения постоянный ток при разной его полярности, а смазывающую способность масел определяют по отношению разности токов при разной полярности к току при неподвижной паре трения.
Таким образом, показано, что существующие методы не достаточно информативны и не позволяют количественно оценить влияние металлов на процессы самоорганизации элементов трибосистем в статических условиях испытания. Для того, чтобы минимизировать адгезионно-инициируемый катастрофический износ при граничном трении, необходимо иметь сведения о самооргнизации элементов трибосистем, а именно подбирать материалы сопрягаемых деталей с оптимальными физико-механическими свойствами совместимыми с базовой основой и комплектом легирующих присадок смазочных материалов.
1.7 Выводы
1. На основе проведенного литературного обзора в области трения изнашивания и смазки элементов трибосопряжений, установлено, что сведения о совместимости элементов пар трения со смазочным материалом практически отсутствуют. Поэтому необходима разработка новых методов оценки процессов самоорганизации трибосистем. Смазочный материал необходимо рассматривать, как неотъемлемый элемент таких систем, от углеводородного состава базовой основы и свойств легирующих элементов которого, зависят процессы формирования защитных пленок на поверхностях металлов и ин-