смазочная композиция

Формула изобретения

Смазочная композиция, содержащая смазочный материал и твердую добавку, отличающаяся тем, что композиция содержит в качестве твердой добавки ультрадисперсный порошок модифицированной технической сажи в следующих соотношениях, мас.%:

ультрадисперсный порошок
модифицированной технической сажи	0,1-0,5
смазочный материал	до 100

где ультрадисперсный порошок модифицированной технической сажи представляет собой смесь углерода с сульфидом цинка (ZnS), доля которого по массе не более 2%, сульфида олова (SnS) не более 0,3% и карбоната магния (MgCO₃) не более 0,5%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к составам смазочной композиции на основе смазочного материала и твердых добавок в виде углеродного порошка, используемым в тяжелонагруженных узлах трения машин и механизмов.

Известно смазочное масло (смазочная композиция) (Авт.свид. СССР №1770350, С10М 125/02, 23.10.1992), которое содержит в качестве твердой добавки 0,1-1 мас.% смеси ультрадисперсных порошков алмаза, графита и аморфного углерода при массовом соотношении алмазной и неалмазной углеродной модификаций от 30:70 до 99:1.

Недостатком смазочной композиции являются пониженные антифрикционные и противоизносные свойства, недостаточно высокая прирабатываемость пар трения.

Известна смазочная композиция (Смазка и смазочные материалы в трибосистемах: Научное издание / В.Ф.Терентьев, В.Е.Редькин, С.И.Щелканов. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2002, 187 с.), более близкая к заявляемой, которая содержит в качестве твердой добавки 0,1-0,7 мас.% ульрадисперсного порошка алмазографита (УДП-АГ), остальное смазочный материал.

Данная композиция обладает недостаточно высокими противоизносными и антифрикционными показателями. Порошок является дорогостоящим и для него требуется сложный процесс приготовления.

Задачей изобретения является повышение противоизносных и антифрикционных свойств смазочной композиции, улучшение приработочных свойств.

Поставленная задача решается тем, что смазочная композиция, содержащая смазочный материал и твердую добавку, согласно изобретению содержит в качестве твердой добавки ультрадисперсный порошок модифицированной технической сажи (УДП-МТС) в следующих соотношениях, мас.%:

Ультрадисперсный порошок
модифицированной
технической сажи	0,1-0,5
Смазочный материал	до 100

Порошок ультрадисперсной модифицированной технической сажи представляет собой смесь углерода с сульфидом цинка (ZnS), доля которого по массе не более 2%, сульфида олова (SnS) - не более 0,3% и карбоната магния (MgCO ₃) - не более 0,5%.

Для приготовления композиции смазочного материала использовали трансмиссионное масло ТМ-5-18 ТУ 38-401-58-70-93 и моторное 10W40.

Процесс приготовления заключается в смешивании компонентов смазочного материала и УДП-МТС с последующим ультразвуковым диспергированием с частотой 25 кГц в течение 10 минут.

Составы композиции приведены в табл.1.

Эксплуатационные характеристики композиции испытывались на четырехшариковой машине трения 4ШМТ по ГОСТ 9490-75.

Результаты испытаний приведены в таблице 2.

Проведенные испытания при содержании в смазочной композиции твердой добавки менее 0,1% показали, что противоизносные и антифрикционные свойства композиции не отличаются от чистого масла. При содержании твердой добавки более 0,5% происходит рост момента трения и температуры. Оптимальное содержание УДП-МТС в смазочном материале находится в пределах не более 0,2%.

Улучшение противоизносных и антифрикционных свойств заявляемой смазочной композиции связано с тем, что на поверхности узлов трения появляется пленка из атомов Zn, Sn, Mg и соединений серы с железом, обеспечивающая минимальный коэффициент трения.

Разработанный состав смазочной композиции по сравнению с прототипом имеет лучшие противоизносные и антифрикционные свойства, которые позволяют продлить срок службы узлов трения в 2-2,5 раза, повысить КПД узла трения, а также механической системы в целом.

Таблица 1
№ Смазочной композиции	Тип смазочного материала			Содержание компонентов, %
				Базовый смазочный материал		УДП-МТС
1	ТМ-5-18+0,1% УДП-МТС			99,9		0,1
2	ТМ-5-18+0,2% УДП-МТС			99,8		0,2
3	ТМ-5-18+0,3% УДП-МТС			99,7		0,3
4	ТМ-5-18+0,5% УДП-МТС			99,5		0,5
5	10W40+0,1% УДП-МТС			99,9		0,1
6	10W40+0,2% УДП-МТС			99,8		0,2
7	10W40+0,3% УДП-МТС			99,7		0,3
8	10W40+0,5% УДП-МТС			99,5		0,5
Таблица 2
№ Смазочной композиции		Нагрузка, кгс	Нагрузка сваривания, кгс		Обобщенный показатель износа (ОПИ)
1		20	50		0,363
2		20	100		0,356
3		20	90		0,365
4		20	75		0,371
5		20	50		0,345
6		20	100		0,335
7		20	90		0,346
8		20	75		0,355
По прототипу		20	32		0,483