Беляев С.А.

УДК 004.42+621.891

БЕЛЯЕВ СЕРГЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ, канд. техн. наук, доцент,

sabvt@rambler.ru

КУРГУЗОВА ОЛЕСЯ АЛЕКСАНДРОВНА, канд. техн. наук, доцент,

sabvt@rambler.ru

Омский автобронетанковый инженерный институт,

644098, г. Омск, 14-й военный городок,

ДОРОШЕНКО ЮЛИЯ НИКОЛАЕВНА, канд. техн. наук, доцент,

kafotopvent1@rambler.ru

СОЛОВЬЕВА ОЛЬГА ЮРЬЕВНА, ассистент,

kafotopvent1@rambler.ru

Томский государственный архитектурно-строительный университет,

634003, г. Томск, пл. Соляная, 2

ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАДИСПЕРСНЫХ ЧАСТИЦ В СМАЗКЕ НА ПОВЕДЕНИЕ ПАР ТРЕНИЯ С РАЗЛИЧНЫМИ ЗНАЧЕНИЯМИ ТВЕРДОСТИ СТАЛЬНЫХ КОНТРТЕЛ

В настоящей работе приведено исследование характера изнашивания пары трения диск – шар, смазываемой минеральным маслом и этим же маслом, модифицированным высокодисперсными частицами цинка. Элементы пары трения изготовлены из инструментальной стали с содержанием углерода 0,8 %. При смазывании пары трения с закаленным диском (HRC 63), модифицированным маслом, ширина следа износа увеличилась на 20,5 % по сравнению со смазыванием обычным маслом. Обратная ситуация сложилась для пары трения с термически необработанным диском (185 HB). Использование модифицированного масла уменьшает ширину следа износа на 10 %. Смазочное действие металлической добавки объясняется взаимодействием частиц цинка с кислородом смазки и механическим деформированием этих же частиц, попадающих на участки фактического касания.

Ключевые слова: трение; износ; смазка; твердость; ультрадисперсный порошок.

Библиографический список

  1. Evaluating the use of zinc oxide and titanium dioxide nanoparticles in a metalworking fluid from a toxicological perspective / S.H. Seyedmahmoudi [etc.] // Journal of Nanoparticle Research. – 2015. – № 2. – 17:104.
  2. Tang, Z. A review of recent developments of friction modifiers for liquid lubricants (2007-present) / Z. Tang, S. Li // Current Opinion in Solid State and Materials Science. – 2014. – № 18. – Р. 119–139.
  3. The tribological behaviour of ZnO nanoparticles as an additive to PAO6 / A. Hernandez Battez [etc.] // Wear. – 2006. – № 261. – Р. 256–263.
  4. Гаркунов, Д.Н. Износ и безызносность / Д.Н. Гаркунов. – М. : МСХА, 2004. – 616 с.
  5. Voitov, V.A. Coupling of friction pairs according to the hardness and designing methods to increase the wear resistance / V.A. Voitov // Friction and Wear. – 1994. – № 15. – Р. 452–460.
  6. Himanshu Patel, C. Characteristics of lubrication at nanoscale on the performance of transversely rough slider bearing / C. Himanshu Patel, G.M. Deheri // Mechanika. – 2009. – № 80. – Р. 64–71.
  7. Фролов, К.В. Современная трибология: итоги и перспективы / К.В. Фролов. – М. : Изд-во ЛКИ, 2008. – 480 с.
  8. Влияние УДП присадки меди в смазке на процессы трения и изнашивания / А.В. Колубаев, С.А. Ларионов, С.Ю. Тарасов, С.А. Беляев // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. – 2000. – № 2. – C. 232–238.
  9. Lubricious zinc oxide films: synthesis, characterization and tribological behaviour / J.S. Zabinski [etc.] // Journal of Materials Science. – 1997. – № 32. – Р. 5313–5319.
  10. Tarasov, S.Yu. Alloying contact zones by metallic nanopowders in sliding wear / S.Yu. Tarasov, S.A. Belyaev // Wear. – 2004. – № 257. – Р. 523–530.
  11. Facile synthesis of surface oxide free copper nanoparticles by in-situ coating with oleic acid / G.-J. Lee [etc.] // Powder Technology. – 2014. – № 261. – Р. 143–146.

______________________________

SERGEY A. BELYAEV, PhD, A/Professor,

sabvt@rambler.ru

OLESYA A. KURGUZOVA, PhD, A/Professor,

sabvt@rambler.ru

Omsk Tank Engineering Institute,

14-I Voennyi Gorodok, 644098, Omsk, Russia,

YULIYA N. DOROSHENKO, PhD, A/Professor,

kafotopvent1@rambler.ru

OL'GA YU. SOLOV'EVA, Instructor,

kafotopvent1@rambler.ru

Tomsk State University of Architecture and Building,

2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk, Russia

LUBRICANT ULTRAFINE PARTICLE EFFECT ON FRICTION COUPLE BEHAVIOR WITH DIFFERENT HARDNESS OF STEEL COUPLED ELEMENTS

This paper presents the wear analysis of disk-ball couple element lubricated with mineral oil and zinc ultrafine particles modified with this oil. Friction couple elements are produced from different hardness structural 0,8 % carbon steel. In modified oil lubrication of the coupled elements with tempered steel disk (63 HRC), the width of the wear path increased by 20,5 % comparing to non-modified lubricant. Another situation is observed for the friction couple with the thermally non-treated disk (185 HB). The use of modified oil particles reduces the wear path by 10 %. The lubricating effect is explained by the interaction of zinc particles with lubrication oxygen and mechanical deformation of these particles that appear on the friction surfaces.

Keywords: friction; wear; lubrication; hardness; ultra-fine powder.

References

  1. Seyedmahmoudi S.H., et al. Evaluating the use of zinc oxide and titanium dioxide nanoparticles in a metalworking fluid from a toxicological perspective. Journal of Nanoparticle Research. 2015. No. 2. Pp. 17–104.
  2. Tang Z., Li S. A review of recent developments of friction modifiers for liquid lubricants (2007–present). Current Opinion in Solid State and Materials Science. 2014. No. 18. Рp. 119–139.
  3. Hernandez Battez A., et al. The tribological behaviour of ZnO nanoparticles as an additive to PAO6. Wear. 2006. No. 261. Рp. 256–263.
  4. Garkunov D.N. Iznos i bezyznosnost' [Wear and non-wear]. Мoscow : MSHA Publ., 2004. 616 p. (rus)
  5. Voitov V.A. Coupling of friction pairs according to the hardness and designing methods to increase the wear resistance. Friction and Wear. 1994. No. 15. Рp. 452–460. ( rus)
  6. Himanshu Patel C., Deheri G.M. Characteristics of lubrication at nanoscale on the performance of transversely rough slider bearing. Mekhanika. 2009. No. 80. Рp. 64–71.
  7. Frolov K.V. Sovremennaya tribologiya: itogi i perspektivy [Modern tribology: summary and perspectives]. Мoscow : LKI Publ., 2008. 480 p. (rus)
  8. Kolubaev A.V., Larionov S.A., Tarasov S.Yu., Belyaev S.A. Vliyanie UDP prisadki medi v smazke na protsessy treniya i iznashivaniya [Effect of ultrafine copper additive to lubricant on friction and wear processes]. Vestnik of Tomsk State University of Architecture and Building. 2000. No. 2. Рр. 232–238. (rus)
  9. Zabinski J.S., et al. Lubricious zinc oxide films: synthesis, characterization and tribological behaviour. Journal of Materials Science. 1997. No 32. Рp. 5313–5319.
  10. Tarasov S.Yu., Belyaev S.A. Alloying contact zones by metallic nanopowders in sliding wear. Wear/ 2004. No 257. Рp. 523–530.
  11. Lee G.-J., et al. Facile synthesis of surface oxide free copper nanoparticles by in-situ coating with oleic acid. Powder Technology. 2014. No 261. Рp. 143–146.

Статья | (2.02 Mб)