Действие дисульфида молибдена в смазочных материалах

Уменьшение трения, изнашивания в результате использования дисульфида молибдена. Серьезное усиление основных свойств смазочных материалов и масел для агрегатов.

Особенности смазки с добавлением дисульфида молибдена

Молибден представляет собой минерал, существующий в природе, формула его дисульфида MoS2. Основная ценность данного вещества в наличие антифрикционных свойств, что делает его эффективным смазочным твердым материалом со слоистой структурой. В строение вещества слабая связь между слоями, это дает возможность иметь пониженный коэффициент трения. Используется данный фактор везде, ведь с изменением температуры и повышением нагрузок коэффициент не меняется. Дисульфид молибдена имеет в составе высокодисперсные частицы, они с легкостью попадают в сам слой трения. Проникая в слои металла, они сглаживают все неровности и образуют защитную пленку, в несколько раз уменьшая эффект износа.

Заполнение микронеровностей делает дисульфид молибдена особенно эффективным при смазке границ или же в смешанной смезке. Это предотвращает заедания в процессе трения за счет сглаживания всех неровностей.

Анализ эксплуатационных свойств

Задачей по применению дисульфида молибдена на практике вплотную занялись в МГУ имени М. В. Ломоносова. Также в лабораториях  Новгородского государственного университета, Уфимского авиационного института и других учебных заведений Германии и иных стран проводится тщательная работа по изучению основных свойств эксплуатации. Длительные исследования стали доказательством, что добавление подобного смазочного твердого материала дает возможность увеличить свойства смазок и масел, продающихся на рынке в 1,1-2,2 раза.

Таблица 1. Влияние MoSна трибологические свойства пластичных смазок и масел

Базовый смазочный материал

Относительное количество MoS2, % масс.

Нагрузка сваривания Pс, Н

Диаметр пятна износа Dи (мм) при нагрузке

196 Н

392 Н

800 Н

Пластичная смазка ЦИАТИМ-201

0

1235

0,73

-

-

10

2766

0,51

-

-

Масло индустриальное И-20А

0

1099

-

0,99

-

0,1

1167

-

0,66

-

1

1844

-

0,7

-

5

2325

-

0,88

-

Дисперсия Molykote M-55

10*

3000

-

-

1,35

* - содержание в товарном продукте

Лабораторные работы проводились на масле И-20А с наличием от 20 до 70 процентов дисульфида молибдена. В итоге было выявлено, что чистое масло препятствует трению только до 2490 Н/мм2 нагрузки, а наличие данной смазки позволяет добиться показателя 4520 Н/мм2. В результате износ снижается практически вдвое и дает возможность увеличить основные свойства масла и смазки, а также срок эксплуатации деталей.

Проведение экспериментов

В настоящий момент все исследования были проведены в лабораторных условиях, а значит не выявлено реальное действие сульфида молибдена в реальных условиях. Необходима доработка, чтобы выявить коэффициент трения.

Полноценная оценка трибологических свойств провелась в Брянском государственном техническом университете. Было проведено сравнение чистого смазочного материала и масла с добавление одной двадцатой части сульфида молибдена. Для получения точного результата, условия исследований были максимально приближены к условиям реальной эксплуатации.

Таблица 2. Значения трибологических показателей по результатам испытаний

Трибологическое свойство

Показатель

Значение показателя

Масло

масло + дисперсия Molykote M-55

Прирабатываемость

Время приработки t0, ч

1,33

1,58

Приработочный износ h0, мкм

7,50

6,50

Отношение коэффициентов трения f0/f

1,24

1,55

Антифрикционность

Установившийся коэффициент трения f

0,145

0,123

Износостойкость

Суммарный износ h, мкм

15,40

11,80

Скорость изнашивания в период нормального изнашивания ɣ, мкм/ч

1,69

1,20

Скорость изнашивания за общее время испытаний ɣΣ, мкм/ч

2,57

1,97

Для проведения испытаний было решено проверить трение на ролике и дисковом инденторе, для этого использовалась машина МИ-1М. На технике присутствуют датчики для автоматического сбора всех показателей. В течение проверки постоянно машина окуналась в емкость с маслом. Изготовлены детали из стали 45 и сплава ВК8. В результате сравнения, было выявлено, что добавление твердого смазочного материала позволяет уменьшить износ на 14 процентов, а скорость его на 41. Трение приносит потерь меньше на 18 процентов.

Достаточно снизить температуру на 10-15 процентов, чтобы эксплуатация минеральных масел проходила в бережном режиме, придется менять смазочный материал в 2 раза реже. Основным источником тепла становится энергия, которая рассеивается в результате трения. Стоит снизить трение и экономия на использовании смазочного материала сразу станет ощутимой для каждого потребителя. Это увеличивает срок службы каждой детали, участвующей в процессе.

 

  • Maestro
  • Mastercard
  • Приват24
  • Visa