ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Порошкообразные компоненты, применяемые как твердые смазки из "Смазочные материалы для обработки металлов резанием" При обработке металлов резанием в составе СОЖ и самостоятельно, в виде твердой смазки, пока что применяют только графит и дисульфид молибдена. Рассмотрим особенности применения этих материалов в качестве твердых смазочных покрытий. [c.236] Графит. Около 90% графита состоит из кристаллов гексагональной структуры (см. рис. 19) слоистого строения с расстоянием между слоями 3,44 А, а между атомами С в слое—1,42 А. Важнейшим показателем пригодности к применению графита (а также других твердых смазочных материалов) и его антифрикционных свойств является степень дисперсности частиц. От размеров частиц зависит их способность адсорбировать пары и газы, а последняя во многом определяет смазывающие свойства материала. Чем мельче частицы, тем больше удельная поверхность и тем выше адсорбционная способность материала. [c.236] При измельчении поликристаллов графита поверхность частиц увеличивается. Поскольку графит обладает пористой структурой, рост поверхности происходит не только за счет увеличения числа частиц, но и за счет раскрытия внутренних пор. Величина пор зависит от происхождения и способа получения графита. Так, общая пористость одного из сортов природного графита, применяемого в ядерных реакторах, составляла около 23% из них /в часть приходилась на закрытые поры [47]. Для различных партий искусственного графита общая пористость составляла 28,5-34,7%. [c.236] Эффективность смазки повышается в том случае, когда силы адгезии частиц смазки с поверхностью металла будут больше, чем силы взаимодействия между частицами. Так, в окислительной среде хемосорбционные кислородные мостики между графитом и металлом значительно прочнее, чем адсорбционные связи частиц смазки с металлом. Поэтому сдвиг происходит в объеме смазки, а не в плоскости ее контакта с металлом. Таким образом, вредные окислительные процессы могут играть положительную роль. Инертная среда или вакуум не способствуют увеличению сил адгезии между частичками смазки и поверхностью трения. [c.238] Условия преимущественного скольжения по внутренним плоскостям кристалла твердой смазки могут быть созданы не только путем увеличения сил адгезии между частицами смазки и поверхностью трения металла, но и путем уменьшения сил адгезии между частицами твердой смазки или внутренними плоскостями скольжения, а также в результате понижения предела прочности на сдвиг смазочной пленки. Поскольку силы адгезии могут изменяться под действием внешней среды, ее влияние необходимо учитывать. [c.238] Указанные эффекты позволяют объяснить результаты работ [75, 339], в которых коэффициент трения графита снижался не только в окислительной среде, но и в восстановительной, в частности в среде водорода. Полностью инертным оставался лишь азот. Гептан оказывал такое же влияние, как кислород. [c.239] Дисульфид молибдена. M0S2 имеет кристаллы гексагональной структуры с тригональной симметрией. Каждый атом молибдена как бы помещен внутри треугольной призмы, состоящей из атомов серы, на расстоянии 2,41 А от них. Слоистая структура кристалла и наличие слабых связей между слоями обусловливают высокие смазывающие свойства дисульфида молибдена. [c.240] Важным обстоятельством применительно к процессам резания является то, что долговечность пленок МоЗг в присутствии РЬЗ, ЗЬгЗб, Т15г и сульфидов некоторых других металлов возрастает [75]. Механизм действия этих добавок не выяснен. Известно, что сульфиды многих металлов обладают смазывающими свойствами, в частности установлено [342], что коэффициенты трения РЬЗ и МоЗг одного порядка, а у сульфида железа он составляет около 0,5. При повышенных температурах РеЗ может быть образован в результате взаимодействия РЬЗ с железом. Оба сульфида образуют легкоплавкую эвтектику (Гпл 700 °С), которая й обеспечивает хорошую смазку. [c.241] Обычно твердые смазки наносят на поверхности со связующим веществом в виде пасты или жидкости тонким слоем, который затем высушивают. Оптимальная толщина таких покрытий 0,0075—0,02 мм. На качество смазочного покрытия существенное влияние оказывают шероховатость металлической поверхности, на которую наносят покрытие, свойства связующего материала, степень дисперсности частиц твердой смазки, температура, длительность сушки и др. Учет этих факторов при нанесении твердых смазочных покрытий является обязательным. [c.241] При низких температурах (до 200, С) смазывающие свойства высокотемпературных покрытий на неорганических связующих хуже, чем на основе органических связующих. [c.244] Качество покрытий, наносимых на поверхности трения, зависит и от фактуры покрываемой поверхности. Микронеровности поверхности, на которую наносится пленка твердой смазки, рассматриваются как резервуары, где хранится и откуда расходуется твердая смазка. От формы и. величины этих резервуаров зависит качество смазочной пленки и срок ее службы. В опытах с щарикоподщипниками на внутренней поверхности обоймы специальным автоматическим инструментом наносили конусообразные углубления (0,4 X 0.6 мм). После такой обработки вся поверхность трения обоймы напоминала соты, в которые и впрессовывалась твердая смазка. Было установлено [340], что количество и форма этих сот оказывают влияние на эксплуатационные свойства твердой смазки. [c.244] Перед нанесением покрытия на заранее подготовленную поверхность трения приготовленный состав хорошо встряхивают. Наносить состав можно простым намазыванием, но при распылении качество получаемой пленки значительно лучше. Давление на выходе из сопла распылительной пушки должно быть около 3 кГ1см . Сушить пленку можно на воздухе, но лучшим методом считается сушка в печи при 80 °С в течение 2 ч, а затем при 150 °С в течение 2 ч. [c.245] Весьма перспективен метод нанесения смазочных покрытий газопламенным напылением. Он применим для самых различных смазочных составов, в том числе и для износостойких керамических покрытий. Известны способы спекания керамических пластин с металлом при высоких температурах [343]. Однако механические характеристики металла при этом хуже, чем при газопламенном напылении. [c.245] Твердую смазку можно наносить газопламенным напылением вместе с базовым металлом. Это позволяет создать на поверхности трения пленку заданного состава (от чистого металла до чистой твердой смазки) и свойств. Таким путем можно избежать трудностей, связанных с различием коэффициентов расширения металлов и смазочных покрытий, и предотвратить растрескивание и разрушение смазочной пленки. [c.245] Твердую порошкообразную смазку можно подавать к трущимся поверхностям в виде аэрозоля при помощи пневмотранспорта. Газом-носителем может служить воздух, азот, кислород и другие инертные или активные газы (в зависимости от вида транспортируемой твердой смазки и условий применения). В обработке металлов резанием все более широко применяют аэрораспыленные жидкости (туман) подача смазки в виде дыма не применяется. При использовании для распыления жидкостей воздуха, загрязненного твердыми частицами, в зону резания попутно вводят твердые частицы, которые выполняют функции твердой смазки. В некоторой степени это объясняет увеличение стойкости резцов при повышении давления воздуха,-используемого для распыления жидкости [185]. Захвату частиц пыли из окружающей среды способствует то, что жидко-воздушная струя, вытекающая с большой скоростью из сопла, обычно несет электрический заряд. [c.246] Вернуться к основной статье