МОДИФІКАЦІЯ ФРИКЦІЙНИХ ПОВЕРХОНЬ ПІДШИПНИКІВ ШЛЯХОМ ДОДАВАННЯ КОМПОЗИЦІЙ НАНОЧАСТИНОК ДО МАСТИЛ

Анотація

Надані результати дослідження впливу присадок до мастил на зміну структури поверхні тертя і, як наслідок, трибологічних характеристик пари тертя «сталь - сталь». Експерименти проводилися з використанням стандартної схеми «диск-диск» на машині тертя при двократних циклах ступінчастого навантаження. Матеріалом дисків була підшипникова сталь ШХ-15 твердістю 61-63 HRC. Зміни структури поверхні контролювали за допомогою бінокулярного мікроскопа. Детальне дослідження поверхонь тертя проводилося за допомогою растрового електронного мікроскопа. Також вимірювалася мікротвердість поверхонь тертя до та після навантаження. Кількісні зміни поверхневого рельєфу визначалися за допомогою профілометра. Вивчення поверхні тертя, виконане за допомогою рентгенівського флуоресцентного аналізу, дозволило виявити зміни у складі поверхневого шару, яка може бути пояснена утворенням поверхневої сервовітної плівки, до складу якої входять елементи з добавки до мастила (кремній, магній, марганець, алюміній, сірка). Збільшення мікротвердості поверхні тертя при роботі з добавкою з 4.1 ГПа до 6,6 ГПа, що позитивно позначається на трибологічних характеристиках, також пояснюється утворенням сервовітної плівки, яка дозволяє суттєво покращити умови тертя, а також зменшити пошкодження та зношування поверхонь. За допомогою растрової електронної мікроскопії було виявлено поверхневу хвилястість, орієнтовану під великими кутами (близькими до нормалі) до напрямку деформації при терті. Було припущено, що причиною формування такого поверхневого рельєфу є мікропластична деформація під дією зсуву напруги, що виникає в поверхневих шарах пари тертя. Зміни структури, які виявляються при терті з використанням добавки до мастила, підтверджують припущення про утворення керамічної (сервовітної) плівки, яка має значно більший запас пластичності порівняно з поверхнею з оксидною плівкою, яка зазвичай присутня на поверхні при терті з мастилом без присадки.