АНАЛИЗ ТВЕРДОСМАЗОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ ДЛЯ ОБОРУДОВАНИЯ, РАБОТАЮЩЕГО В КРИТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

УДК 629.7.023

АНАЛИЗ ТВЕРДОСМАЗОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ ДЛЯ ОБОРУДОВАНИЯ, РАБОТАЮЩЕГО В КРИТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ

С. А. Титовец, Д. И. Малижонок Научный руководитель - Н. В. Захарова

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

Е-mail: titovecz12@vandex.ru

В статье приведен анализ твердосмазочных покрытий для оборудования, работающего в агрессивных средах, а также определены составные материалы, обладающие наибольшей работоспособностью.

Ключевые слова: твердосмазочные покрытия, антифрикционные свойства, коэффициент трения, износостойкость.

ANALYSIS OF SOLID LUBRICANT COATINGS FOR EQUIPMENT, IN CRITICAL ENVIRONMENTS

S. A. Titovets, D.I. Malizhonok Scientific supervisor - N. V. Zakharova

Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation

E-mail: titovecz12@yandex.ru

The article provides an analysis of solid-lubricant coatings for equipment operating in corrosive environments and identifies the composite materials that have the highest capacity.

Key words: solid-lubricant coatings, antifriction properties, friction coefficient, wear resistance.

В настоящее время к деталям изделий высоких технологий предъявляются очень высокие требования. Каждая деталь и узел, состоящий из этих деталей, должны соответствовать критериям надежности. Эти детали должны исправно выполнять свои функции в агрессивных средах: высокий уровень излучения, резкие и размашистые перепады температур, высокая вибрация и напряжение. В таких средах износостойкость деталей очень высока. Это приводит к быстрому выводу из строя оборудования и, как следствие, к высоким затратам на ремонт и эксплуатацию [1].

Одним из наиболее действенных способов уменьшения износа деталей, является уменьшение трения между сопрягаемыми деталями с помощью твердосмазочных покрытий (ТСП). ТСП представляют собой наполнитель из сухого смазочного вещества и растворителя, который выполняет задание распределения ТСП по детали, а также отвечает за вязкость покрытия. Для деталей и узлов оборудования, работающего в агрессивных средах, наполнитель должен обладать очень низким коэффициентом трения, то есть обладать высокими антифрикционными свойствами. Вещества дисульфид молибдена (MoS2) и поляризованный графит отлично подходят по ранее указанным критериям. Оба этих вещества имеют хорошее сцепление с контактирующим твердым материалом - обладают

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2022. Том 2

высокой адгезией, а за счет равномерного распределения (за счет растворителя), обеспечивают равный коэффициент трения на всем участке работы.

Для анализа износостойкости и антифрикционных свойств данных наполнителей, были изучены данные разных ТСП Мо1уко1е, полученные в результате испытаний на машине трения (ЛБТМ Б-2714) [2].

Для анализа были выбраны ТСП Мо1уко1е с различными видами наполнителей и связующих компонентов, предназначенных для работы в агрессивных средах. Данные приведены в табл. 1 [3].

Таблица 1.

Значения долговечности пары трения скольжения с ТСП Molykote, полученные в результате __испытаний на машине трения LFW-1 (ASTM Р-2714)__

ТСП Наполнитель Связка Долговечность пар трения, об., по данным работы Диапазон рабочих температур, °С

Без предварительной обработки После фосфати-рования После пескоструй ной обработки

Б 321Я Мо82(19%) +графит (4,9%) Полибутил-титанат 212 000 146 000 306 000 -180...+450

106 Мо82(18%) +графит (6%) Эпоксидная смола - 187 000 - -70...+250

Б3484 Мо82(20%) +графит (5,1%) Фено-льная 298 000 126 000 149 000 -70...+250

7400 Мо82(13%) +графит (6,4%) Акриловая - 343 000 - -200.+350

Характерной особенностью представленных покрытий является универсальная концентрация наполнителя и связующего компонента, благодаря которой ТСП можно использовать на деталях сложной конфигурации, шероховатостью, зазорами и пористостью.

На основании этих данных можно сделать вывод, что наибольшую долговечность обеспечивает ТСП Мо1уко1е 7400 (МоБ2 (13 %) + графит (6,4 %) с акриловым связующим).

Рассмотрим также ТСП от различных производителей. В табл.2 приведены сравнительные испытания на износостойкость и долговечность.

Таблица 2

Сравнительные износостойкость и антифрикционные свойства различных типов ТСП (машина трения СМТ-1, пара ШХ15-ШХ15, N=980 Н; У=0,5м/с)_

Тип ТСП Наполнитель Связка t, мин. jmp.

Приработка Уста-нов. режим

ВНИИ НП 212 Мо82 мочевиноформальдегидная смола 406 0,163 0,056

ВАП-2 Мо82 эпоксидная смола 383 0,078 0,044

ЦВСП-3 графит С-1 + CdO кремнийорганическая смола 61,8 0,090 0,063

Электрофоретическое покрытие графит С-1 эмаль 34 0,076 0,076

Из числа исследованных ТСП суспензионного типа наибольшей долговечностью при низких значениях коэффициента трения (jmp. = 0,44 - 0,56) обладают ТСП типа ВНИИ НП 212 и ВАП-2 применение которых позволит повысить ресурс деталей трения и агрегатов до ресурса эксплуатации изделия.

Особенностью данных ТСП является их распределение по поверхности, заполнять даже самые незначительные микротрещины и поры и работают при суровых условиях на протяжение длительного периода.

Библиографические ссылки

1. Чичинадзе А.В., Браун Э.Д., Буше Н.А. и др. Основы трибологии (трение, износ,смазка), Учебник. 2-е изд., переработ. и доп. М.: Машиностроение, 2001. 664 с.

2. Хопин П.Н. Комплексная оценка работоспособности пар трения с твёрдосмазочными покрытиями в различных условиях функционирования. М., МАТИ, 2012. 256 с.

3. Результаты испытаний антифрикционных покрытий Molykote. [электронный ресурс] URL: https://vils.ru/catalog/afp na osnove disulfida molibdena/molykote 106/?offer=41374

(дата обращения: 27.03.2022).

© Титовец C. А., Малижонок Д. И.,2022