Определение влияния различных факторов на смазочную способность масел, страница 6

Для граничных слоев, образованных из смазочных материалов, содержащих химически активные вещества, например хлорированный парафин, зависимость f(T) графически изображается кривой 3. Изменение коэффициента трения в интервале температур О—Тк" имеет ту же природу, что и для граничных слоев с ПАВ. Скачкообразное падение коэффициента трения при Т>Тк"' обусловлено образованием модифицированного поверхностного слоя металла в результате химической реакции материалов трущихся тел с продуктами терморазложения активных присадок смазочного материала. Низкое сопротивление этого слоя сдвигу приводит к снижению/ При дальнейшем повышении температуры скорость образования и размеры модифицированного слоя растут, уменьшается число площадок контакта неровностей, поверхность которых не модифицирована. В результате коэффициент трения падает. Минимальное значение fдостигается, когда сдвиговые деформации полностью локализуются в модифицированном слое. Это значение f сохраняется в интервале температур, в котором обеспечивается равенство скорости образования и разрушения (изнашивания) модифицированного слоя. При температуре выше Тk" происходит разрушение модифицированного слоя, что приводит к росту числа участков схватывания и увеличению коэффициента трения. Значения критических температур зависят от физико-химических свойств как смазочного материала, так и сопрягаемых тел.

3 Экспериментальная часть

3.1Материалы для исследования

Один из элементов изготовлен из стали 45 (ролик), а сопрягаемый элемент из бронзы БрОФ10-1 (частичный вкладыш).

Сталь 45: конструкционная углеродистая качественная. Химический состав и механические свойства представлены в таблице 1 и таблице 2 соответственно.

Таблица 1- Химический состав в % стали 45

С

Si

Mn

Ni

S

P

Cr

Cu

As

0,42-0,5

0,17-0,37

0,5-0,8

до 0,3

до 0,04

до 0,035

до 0,25

до 0,3

до 0,08

Таблица 2-механические свойства стали 45

Предел текучести, σ0,2, МПа

Предел прочности σB, МПа

Относительное удлинение после разрыва, δ, %

Относительное сужение, ψ, %

HB

Ударная вязкость, кДж/м2

Предел выносливости, σ-1,

МПа

275

530

15

32

197

29

231

БрОФ10-1 – оловянная бронза с высокими прочностными и антифрикционными свойствами. Эта марка представляет собой деформируемый медный сплав, содержащий 10% олова и 1% фосфора. Кроме основных легирующих элементов в его состав входит незначительное количество цинка, свинца, сурьмы, железа, кремния и алюминия. Бронза БрОФ10-1 обладает хорошей стойкостью к трению и коррозии.  Свойства бронзы представлены в таблице 3

Таблица 3- свойства бронзы

Предел прочности при растяжении, σB, МПа

Относительное удлинение, δ, %

НВ

Теплопроводность, кал/см*сек*град

Предел текучести σ0,2, МПа

Модуль упругости Е, МПа

250

1-2

100

0,15-0,2

140

0,1

В качестве смазочного материала использовалось чистое моторное масло М8-В Данное масло изготавливают из смеси двух компонентов: дистиллятного и остаточного. Полученная смесь подвергается обработке с помощью пакета присадок, значительно повышающих свойства масла и позволяющих расширить сферу его применения. В некоторых случаях м-8в изготавливают из дистиллятного масла узкого фракционного состава.

Масло М-8В обладает следующими свойствами:

1) стойкостью к образованию нагара;

2) хорошими моющими свойствами

3) отличными вязкостно-температурными характеристиками;

4) противокоррозийными свойствами;

5) отличной термоокислительной стабильностью.

Таблица 4- технические характеристики масла М8-В

Вязкость кинематическая при 100 0С, мм2

8,2

Индекс вязкости

94

Температура вспышки в открытом тигле, 0С

236

Температура застывания, 0С

-33

Щелочное число, мг КОН/г

5,5

Зольность сульфатная, %

0,90

Плотность, при 20 0С, г/см3

0,886