В 60 годы прошлого столетия Д.Н.Гаркуновым при подборе смазки подшипника передней опоры ТУ-114 было обнаружено, неизвестное ранее явление. В среде глицерина в паре сталь – бронза на поверхности стальной детали появляется пленка меди и происходит снижение коэффициента трения в 10 и скорости износа в 100 раз. Это явление Д.Н. Гаркунов назвал избирательным переносом, а появляющуюся медную пленку «сервовитной» (спасающей жизнь). По его мнению, эта пленка находится в особом «полужидком» состоянии.
Нам не известно что такое полужидкое состояние, но известно, что медь находится в ряду напряжений выше железа, и поэтому должна высаживаться из растворов солей на поверхности стали. Однако пленка меди, которая высажена из раствора медного купороса, отличается от «сервовитной». Она не снижает трение и износ в такой мере.
По нашему мнению, «сервовитная» пленка состоит из крупных кристаллитов, высадившихся на поверхности стали. По Гиббсу образование и рост кристаллов из растворов должны определяться правилом ΣEiSi = min при ΣVi = const. где Еi – поверхностная энергия компонентов системы, Si – площадь поверхности компоненты, Vi – объем компонентов системы. Поэтому при наличии в насыщенном растворе крупных и мелких кристаллов мелкие кристаллы растворяются, за счет чего крупные растут. В процессе трения в поверхностном слое происходит разрушение и дробление кристаллитов материала, которые растворяются в глицерине и продуктах окисления или же в комплексообразующих присадках. Из этих пересыщенных по отношению к крупным кристаллов растворов происходит осаждение атомов металла на крупных кристаллах и их дальнейшее укрупнение.Для получения больших совершенных кристаллов процесс осаждения должен идти достаточно медленно. В противном случае на поверхности будет получено большое количество мелких кристаллитов. Кроме того, в растворе не должно быть примесей, блокирующих рост кристаллов.
Суммируя сказанное, есть основания предположить, что снижение трения при избирательном переносе связано с увеличением размеров кристаллитов на поверхности трения. Причем этот эффект является результатом противоположно направленных процессов — улучшения структуры блоков и их разрушения.
Условием выращивания больших кристаллов является достаточно малая скорость их роста. Именно это, по-видимому, и определяет ограниченность интервалов содержания присадок меди к смазочному материалу и удельных нагрузок, при которых реализуется избирательный перенос.
Если высказанные положения верны, то обычно применяемые методики ускоренных испытаний смазочных масел и присадок к ним для случая избирательного переноса принципиально непригодны. Испытания обычно проводят при нагрузках, во много раз превышающих эксплуатационные, чтобы ускорить получение результатов. Такой метод в принципе пригоден, если изнашивание или коэффициент трения являются монотонной функцией нагрузки. В случае избирательного переноса эта функция немонотонна, и испытания следует проводить в условиях, максимально приближен-ных к реальным.
Из изложенного следует, что снизить силу трения при граничной смазке можно либо увеличив размер молекул присадки к маслам, либо размер кристаллитов на поверхности трения. При увеличении размеров молекул снижается их растворимость и это ограничивает возможности данного направления. Причиной снижения трения при избирательном переносе, открытом Д.Н. Гаркуновым, является совершенствование структуры поверхностного слоя. Поскольку совершенствование не имеет пределов, в ближайшие годы основные успехи триботехники можно ожидать в результате исследований явления избирательного переноса
Литература
1. Современная трибология. Итоги и перспективы. М. Издательство ЛКИ,2008.стр.226-276
2. Р.М.Матвеевский, И.А.Буяновский, О.В.Лазовская/ Противозадирная стойкость смазочных сред при трении в режиме граничной смазки , М.Наука, 1978. 190 сс.
3. Д.Н.Гаркунов/ Триботехника М.Машиностроение, 199.326 сс
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.