Защитно-восстановительный состав

 

Изобретение относится к составам, формирующим защитно-восстановительную пленку на контактируемых и трущихся деталях. Сущность: состав содержит, мас. %: вольфрам 5-7; колумбит 5-7; шунгит 5-20; серпентинит 3-35; поверхностно-активное вещество 0,5; синтетическое масло до 100. Технический результат - защита материалов пар трения от воздействия коррозионной среды при повышенных температурах.

Изобретение относится к составам, формирующим защитную и/или восстанавливающую износ пленку на контактируемых и трущихся деталях.

Известны составы по патентам РФ, МКИ 6 С 10 М 125/18, 125/26; 169/04; 2132363, 2131451, 2131450, 2128686, 2120959, содержащие следующие общие ингредиенты: смазочный материал (дизельное топливо, солидол, масло); поверхностно-активное вещество; химические добавки; антифрикционные добавки; наполнители - порошки металлов и их химические соединения: меди, железа, никеля, титана, хлористого цинка, хлористой меди, армко-железа; а также порошки природных минералов: алмазно-графитный, из антигорита и серпентинита. Например, природный серпентинит может содержать: МgО, СаО; SiO, Al₂О₃ и другие примеси пород. Наиболее близким по технической сущности и решаемой задаче является техническое решение по патенту РФ 2131450, "Смазочная композиция", МКИ 6 С 10 М 125/26, 1999 год, выбранный в качестве ближайшего аналога. Указанная смазочная композиция содержит смазочный материал (солидол) и в качестве наполнителя порошок серпентинита при следующем соотношении ингредиентов, мас. %: порошок серпентинита 0,1-3,5; остальное солидол. Рассмотренная смазочная композиция за счет наличия природных соединений металлов позволяет получить защитную пленку на контактируемых и трущихся деталях, а также восстановить изношенные поверхности подобных деталей. Однако пленка, образуемая известной смазочной композицией, не является жаростойкой и жаропрочной при работе узлов и механизмов в условиях температуры свыше 750^oС.

Задача изобретения - создание защитно-восстановительного состава, образующего жаропрочную и жаростойкую пленку на контактируемых и трущихся деталях.

Поставленная задача решается тем, что защитно-восстановительный состав, содержащий порошок серпентинита, дополнительно содержит поверхностно-активное вещество, синтетическое масло и порошки вольфрама, колумбита, шунгита при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Вольфрам - 5 - 7 Колумбит - 5 - 7 Шунгит - 5 - 20 Серпентинит - 3 - 35 Поверхностно-активное вещество - 0,5 Синтетическое масло - До 100 Для обеспечения химической активации состава можно использовать поверхностно-активные вещества, такие как ОП-7, этилендиаминтетрауксусной кислоты динатриевой соли дигидрат, триалкилфосфат, N-оксиметилциануровая кислота и др.

Защитно-восстановительный состав получают следующим образом. Приготовляют, тщательно перемешивая, состав порошков серпентинита, вольфрама, колумбита и шунгита. Полученный сухой состав порошков смешивают с поверхностно-активным веществом (ОП-7) и синтетическим маслом (диол, полилол, масло для вертолетов БЗВ). Полученный состав в виде геля с кристаллами жидких металлов вводится в двигатель внутреннего сгорания, например, автомобиля. В процессе приработки двигателя происходит образование защитной и/или восстановительной пленки на трущихся деталях. При этом оптимальными параметрами ингредиентов сухого состава являются следующие. Дисперсность порошков 0,001-1 мкм. Дисперсность менее 0,001 усложняет образование пленки, - более 1 мкм - снижает ее прочность. Количество порошков вольфрама и колумбита должно быть в пределах 5-7%. Количество порошка шунгита - 5-20%. Причем ингредиент шунгита кремний (Si) способствует прилипанию состава к поверхностям деталей, а - углерод (С) способствует восстановлению изношенных поверхностей деталей.

При введении вольфрама менее 5 мас.% формируемая пленка на поверхностях трения не достаточна жаропрочна и коррозионно-стойка, а при введении более 7 мас. % повышается стоимость состава без заметного повышения жаропрочности и коррозионно-стойкости.

При введении колумбита менее 5 мас.% формируемая пленка на поверхностях трения довольно хрупкая и при разрушении на поверхности возникают вырывы, а абразивные частицы снижают ресурс узла трения, а при введении более 7 мас.% повышается себестоимость без заметного улучшения механических свойств.

При введении шунгита менее 5 мас. % (даже при содержании углерода в шунгите 20-30 мас.%) не обеспечивается достаточного восстановления оксидов колумбита до металлических кластеров, что ведет к повышению хрупкости формируемой пленки, а при введении более 20% (даже при содержании углерода в шунгите 5-10 мас.%) понижается прочность и повышается ползучесть формируемой пленки.

Использование ассоциации порошков: вольфрама, колумбита и шунгита позволяет за счет ускорения хемосорбционных и химических процессов (реакций) окисления, восстановления, конденсирования и др., при непрерывной механо-химической активации в зоне трения, а также синтезе природных и искусственных координационных соединений достигать следующих показателей: а) обеспечивать мягкое окисление углеводородов (предокисление), т.е. на поверхностях трения синтезировать комплексы из вольфрама, колумбита, шунгита, углеводородов (синтетического масла) и материалов деструкции пары трения; б) обеспечивать протекание процесса синтеза из СО+Н₂ до метанола и даже предельных углеводородов на сформированных покрытиях, обладающих каталитическими свойствами;
в) обеспечивать защиту материалов пар трения от воздействия коррозионной среды, усугубляемой повышенными температурами.

Формула изобретения

Защитно-восстановительный состав, содержащий порошок серпентинита, отличающийся тем, что дополнительно содержит поверхностно-активное вещество, синтетическое масло и порошки вольфрама, колумбита и шунгита при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Вольфрам - 5-7
Колумбит - 5-7
Шунгит - 5-20
Серпентинит - 3-35
Поверхностно-активное вещество - 0,5
Синтетическое масло - До 100н