NL8520248A

NL8520248A - Zelfsmerende anti-frictiesamenstelling.

Info

Publication number: NL8520248A
Application number: NL8520248A
Authority: NL
Original assignee: Inst Mekhaniki Metallopolimern
Priority date: 1985-05-23
Filing date: 1985-05-23
Publication date: 1987-04-01
Also published as: GB8700300D0; FI870271A0; DE3600021A1; GB2186882A; SE8700097L; DK31587D0; SE8700097D0; GB2186882B; DK31587A; SE462654B; HU198519B; FR2592654B1; WO1986007074A1; FI870271A; CH668774A5; FR2592654A1; HUT43332A

Description

. η λ Λ • \ Ν 34264 0 J l. U £β 8 _-r_____________________________________________________________ 1 .......................................... ...........................Ί j Zeifsmerende anti-frictiesamenstelling I AANVRAAGSTER NOEMT ALS UITVINDERS: (Zie blz 16 - onder de conclusie) j j Gebied van de uitvinding ! ! De uitvinding heeft betrekking op polymere samenstellingen en, δ! meer in het bijzonder, op zelfsmerende anti-frictiesamenstellingen. j i ; i Zulke samenstellingen kunnen worden gebruikt voor de vervaardiging van delen van frictie-eenheden, bijvoorbeeld glijlagers die gewoonlijk wer-! ken zonder smering of met een beperkte hoeveelheid smeermiddel (sei-zoensmering, eenmalige smering bij de montage, periodieke smering bij 10 ; reparaties).

Achtergrond van de uitvinding ! Het gebruik van polymeren bij de vervaardiging van delen van fric- j i i tie-eenheden voldoet niet zonder meer aan de eisen die in de werktuigbouwkunde worden gesteld aan de betrouwbaarheid en de levensduur van ! i ! ! j15 j glijlagers, dynamische verbindingsafsluitingen en andere machineonder- | delen. Dit hangt samen met de betrekkelijk lage slijtvastheid en stabi- I j liteit van polymeren die aan de inwerking van atmosferische faktoren worden blootgesteld. Frictie-eenheden worden vaak in corrosieve omgeving gebruikt met als gevolg oppervlaktebeschadigingen van metalen on-20 derdelen waarbij een verhoogde slijtage van op elkaar passende polymere frictieonderdelen wordt waargenomen. Soortgelijke schade kan zich voordoen bij langdurige opslag of bewaring van machines en mechanieken j waarin delen van een polymere samenstelling en metalen delen op elkaar j passen (metaal-polymeerassemblages). In dit geval kan corrosie van bij- j 25 voorbeeld een metalen as leiden tot vastlopen van de assemblage met als j ; gevolg het verder weigeren van de dienst. j | Bekend in de techniek is een zelfsmerende anti-frictiesamenstel ling die bestaat uit 70-99,9 gew.% van een polyamide en 0,1-30 gew.% van een polyolefine (vgl. het Amerikaanse octrooi schrift 3.726.945 Cl.

30 C 08 G 41/04). Tijdens frictie vormt zich een dunne laag polyolefine-smelt op het oppervlak van het onderdeel, welke laag een lagere wrij-vingscoëfficiënt en een hogere slijtvastheid veroorzaakt. Dit ef-: fekt is echter alleen waarneembaar bij voldoende hoge belastingen en glij snel heden. Bovendien geeft deze samenstelling volgens de stand van 35 de techniek geen bescherming tegen corrosie wanneer op elkaar passende metalen onderdelen van de frictie-eenheid in agressieve omgeving wer-i ken.

Ook is een zelfsmerende anti-frictiesamenstelling bekend die i 100 gew.delen van een polyamide, 10-30 gew.delen van een poeder van 40 j verkoolde oliekooks en 10-15 gew.delen van een smeerolie omvat (vgl.

832024 ff

5G3-409LC

2 i ................................................................-..........

USSR Uitvinderscertificaat No. 531831, C 08 L 77/00, gepubliceerd in | 1976). Deze samenstelling is bestemd voor de vervaardiging van frictie-j eenheden die voldoende zijn beschermd tegen omgevingsfaktoren (vocht, ! zonnestraling en dergelijke) en bij betrekkelijk lage temperaturen j 5 ! (niet boven 100°C) werken. Bij overbelasting en bij niet-stationaire j I wrijvingsomstandigheden treedt echter plaatselijke oververhitting op die afbraak en oxidatie van polymere materialen bevordert wat leidt tot een versnelde veroudering daarvan en tot een snel defekt raken van j frictie-eenheden.

!10 j Bekend is een zelfsmerende anti-frictiesamenstelling (vgl. USSR | Uitvinderscertificaat No. 704958 Cl C 08 J 5/16, gepubliceerd in 1979) op basis van een polyamide met daarin tevens een smeerolie (10-15 gew.%), een droog smeermiddel - polytetrafluorethyleen (10-15 gew.%) en ethyleendiaminetetraazijnzuur (0,5-0,7 gew.%). Deze 15 samenstelling heeft goede fysisch-mechanische eigenschappen en slijt- : ; i vastheid en tevens een lage wrijvingscoëfficiënt. Door een langdu- i ; ; j rig effekt van verhoogde temperatuur (boven 100°C) wordt aan de fy-| sisch-mechanische kenmerken van de samenstelling echter afbreuk gedaan.

Bovendien mist deze samenstelling het vermogen om corrosieprocessen die 20 in het gebruik of tijdens opslag op het oppervlak van het metalen con- j tra-onderdeel van een metaal-polymeer frictie-eenheid optreden te ver hinderen.

i Beschrijving van de uitvinding | Een doel van de uitvinding is het verschaffen van een zelfsmerende 25 : anti-frictiesamenstelling die in daarmee vervaardigde voorwerpen onder ; de langdurige invloed van verhoogde temperaturen en agressieve omge-vingingen voldoende fysisch-mechanische eigenschappen en slijtvastheid | behoudt.

Dit doel wordt bereikt met een zelfsmerende anti-frictiesamenstel-I30 ! ling die een polyamide, een smeerolie en een droog smeermiddel omvat, i waarbij volgens de uitvinding grafiet wordt gebruikt als het droge i 1 smeermiddel en een corrosieremmer met donorwerking die nitro- of

' I

carbonyl groepen bevat of een corrosieremmer met acceptorwerking die | amino- of hydroxygroepen bevat en een polyolefine aanwezig zijn met de 35 volgende verhoudingen van de bestanddelen in gewichtsprocenten: polyolefine 5-15 j smeerolie 3-10 grafiet 5-10 i corrosieremmer 1-5 i ”40n polyamide de rest.

8520TÏ8............................

60040810 I De zelfsmerende samenstelling volgens de uitvinding heeft stabiele | fysisch-mechanische en wrijvingsverlagende eigenschappen bij verhoogde | temperaturen (tot 150°C), remt scheurcorrosie in frictie-eenheden die continu of discontinu in werking zijn met een lange instandhoud!ngsduur | 5 en maakt het mogelijk corrosieve en mechanische slijtage van op elkaar | ; passende metalen onderdelen van een frictie-eenheid te verminderen.

Door de aanwezigheid van een polyolefine in de samenstelling volgens de uitvinding worden zelfsmerende omstandigheden verkregen bij ho- | ge glijsnelheden en belastingen (hoge temperatuuromstandigheden). Het 10 smeeroliebestanddeel van de samenstelling maakt het mogelijk de zelf- ! smerende eigenschappen bij lage temperaturen (beneden 80-100°C) tot uiting te brengen. De aanwezigheid van grafiet in de samenstelling maakt het mogelijk de wrijvingscoëfficiënt te verlagen en de slijt-vastheid van de samenstelling te verhogen. Door het opnemen van een in ! 15 olie oplosbare corrosieremmer in de samenstelling kan de intensiteit van corrosieprocessen op het oppervlak van een aansluitend metalen onderdeel in de werkende frictie-eenheid in agressieve omgevingen (wate- j rige oplossingen van elektrolyten, zuren en alkaliën) worden verminderd. Bovendien hebben de volgens de uitvinding gebruikte corrosierem-20 mers goede oxidatiewerende eigenschappen met betrekking tot het materiaal van de polymere basis van de samenstelling, te weten het polyamide, waardoor het mogelijk is, met behulp van hetzelfde bestanddeel van de samenstelling (de corrosieremmer) tegelijkertijd zowel thermische afbraak van de polymere samenstelling als corrosieprocessen die bij de 25 in werking zijnde frictie-eenheid op het raakvlak tussen polymere samenstelling en metaal optreden tegen te gaan.

De gewichtsverhouding van het polyolefine en het vloeibare be-; standdeel van de samenstelling (smeerolie + corrosieremmer) dient gelijk te zijn aan 1:0,8-1. Deze verhouding is gekozen op grond van de 30 volgende overwegingen. Het is bekend dat bij het versnijden van een polyolefine met een vloeibare weekmaker (40-50 gew.%) en daarna koelen j i van het mengsel een col lofdale oplossing wordt gevormd die bij verder koelen een gel oplevert, d.w.z. een systeem met onvolledige fase-scheiding. De ontstane polymere matrix bevat onderling verbonden cellen 35 : (poriën) van 10-30 jm afmeting waarin zich de vloeistof (weekmaker) bevindt. Als gevolg van synerese vindt er een voortdurende i uitstroming van de vloeistof uit de gel poriën plaats. In de samenstelling volgens de uitvinding is de weekmaker voor het polyolefine een vloeibaar mengsel van de smeerolie en de in olie oplosbare corrosierem-40 I mer. Het polymere gel is gelijkmatig verdeeld door de gehele samenstel- è ^ fj p q f ft1' 'w# <j i,, U iL h o

6C8-108LC

4 I j ling volgens de uitvinding en daardoor wordt het bovengenoemde vloeiba- j re bestanddeel continu naar het oppervlak van een uit deze samenstel- j ! ling vervaardigd voorwerp gevoerd. Het hierboven beschreven proces j waarbij de smeerolie met corrosieremmer uit de massa van het materiaal | 5 van het voorwerp naar het wrijvingsoppervlak wordt gevoerd wordt her- i ! haald wanneer het vloeibare bestanddeel door het aansluitende metalen I j onderdeel in de frictiezone wordt meegevoerd en verbruikt. Op deze wijze worden de zelfregulerende omstandigheden zowel ten aanzien van de wrijving als de corrosiewerende eigenschappen van de samenstelling in 10 stand gehouden.

Het is niet gewenst het polyolefine in de samenstelling volgens de | uitvinding in een hoeveelheid van minder dan 5 gew.% op te nemen omdat

; I

dan aan de zelfsmerende eigenschappen van de samenstelling afbreuk j wordt gedaan. Verhoging van het polyolefinegehalte boven 15% leidt tot | 15 verminderde fysisch-mechanische eigenschappen van de samenstelling.

Soortgelijke oorzaken liggen ten grondslag aan het opgegeven gehalte I van het vloeibare bestanddeel (smeerolie + corrosieremmer) in de samenstelling. Zoals al eerder aangegeven, dient de hoeveelheid van de vloeibare vulstof in een vooraf bepaalde verhouding ten opzichte van 120 het gehalte aan polyolefine te liggen. Het is niet raadzaam de corrosieremmer te gebruiken in een hoeveelheid van minder dan 1 gew.%, omdat dan de corrosiewerende eigenschappen van de samenstelling onvoldoende zijn, terwijl hoeveelheden corrosieremmer boven 5 gew.% geen verdere : verbetering van de corrosiewerende eigenschappen opleveren en daarom 25 ondoelmatig zijn.

Gebruik van grafiet in hoeveelheden van minder dan 5 gew.% ver- j laagt de anti-frictie-eigenschappen van de samenstelling (verhoogt de i I wrijvingscoëfficiënt en de slijtvastheid). Toevoeging aan de samen- | stelling van een hoeveelheid grafiet van meer dan 10% leidt tot vermin- j ! : ! 30 ! derde fysisch-mechanische eigenschappen.

! i Meest geschikte wijze van het in toepassing brengen van de uitvin-I ding

De zelfsmerende anti-frictiesamenstelling volgens de uitvinding wordt op de volgende wijze bereid. Korrels van het polyamide worden bij j 35 100-110°C gedurende 2-3 uur gedroogd (het gehalte aan vluchtige be-| standdelen mag niet meer dan 0,1-0,15 gew.% bedragen). Vervolgens wor-| den de korrels toegevoegd aan grafietpoeder en wordt het mengsel gron-i dig dooreengeroerd. Daarna wordt de smeerolie, met daarin de corrosie-i remmer vooraf opgelost, toegevoegd. Het verkregen mengsel wordt in een 40 i menger van een willekeurig type, b.v. een trommelmenger, vermengd ter

fiOS-iOSLC

,............................................................ 5 . ........ ............................................................

verkrijging van een homogene samenstelling. De samenstelling wordt ver-; werkt tot voorwerpen met behulp van werkwijzen met hoog rendement zoals extrusie of spuitgieten bij een temperatuur binnen het gebied van 220-270°C (afhankelijk van het type polyamide).

5 ; Indien het, gezien de gebruiksomstandigheden van een voorwerp van de samenstelling volgens de uitvinding, niet nodig is een aanzienlijke . voorraad van het vloeibare bestanddeel in de gehele massa van het voorwerp aan te leggen, wordt het voorwerp op de volgende wijze vervaar-: digd. Van de vaste bestanddelen van de samenstelling (een mengsel van i 10 polyamide, polyolefine en grafiet) worden ruwe vormen gemaakt b.v. door middel van spuitgieten. Vervolgens worden de vormen in een vat gebracht dat is gevuld met het vloeibare bestanddeel dat een mengsel van de smeerolie en de in olie oplosbare corrosieremmer in een verhouding van | 2:1 tot 3:1 omvat. De temperatuur van dit vloeibare bestanddeel dient I15 boven het smeltpunt van het in de samenstelling gebruikte polyolefine te liggen, maar niet meer te bedragen dan 80-90% van de waarde van het smeltpunt van het als polymeerbasis van de samenstelling gebruikte polyamide. De verblijftijd is afhankelijk van de gewenste indringings-diepte van de smeerolie met corrosieremmer. Bij diepten tot 20 500/un is de indringingssnelheid 8-10/un/min. Na het impregneren komt de samenstelling van de oppervlaktelaag van het voorwerp overeen met de samenstelling volgens de uitvinding, j Als het polyamide in de samenstelling volgens de uitvinding kunnen ! de volgende polymeren worden gebruikt: [25 j polycapronamide (spuitgiethars) - een produkt van de hydrolytische j ; polymerisatie van 0-caprolactam in aanwezigheid van een katalysator, | in de vorm van korrels met een doorsnede van 1-5 mm, dichtheid J y0 =1.130 kg/m3, smeltpunt 215°C, breuktreksterkte 0^=55.77 MPa, I breukdruksterkte Oc=100-150 MPa; 30 I polyamide, spuitgietkwaliteit - een produkt van de polycondensatie van een zout van hexamethyleendiamine en sebacinezuur, in de vorm van korrels met een doorsnede 3-5 mm, ^=1140 kg/m3, smeltpunt 252-260°C, I ö=80 MPa; ! I met glas gevuld polyamide - een polycapronamidehars versterkt met 35 I glasvezels met een doorsnede van 9-11/um in een hoeveelheid van I 30 gew.% in de vorm van korrels van 3-9 mm doorsnede, /^=1360 kg/m3, ! smeltpunt 217°C, <3t=115 MPa, dt=180 MPa.

1 Als polyolefines in de samenstelling volgens de uitvinding is het j raadzaam bijvoorbeeld een lage-dichtheid-polyethyleen I

40Ί (/=900'939 kg/m3) of polypropyleen (^=900-910 kg/m3) te gebruiken. ' 152 0 2 4 ff".......".....'.....'.................................. .......................................:

60M09LC

,............................. ....................6 ...........

Als smeeroliën kunnen minerale oliën aangeduid met de letters : (a), (b) en (c) worden gebruikt: i (a) minerale olie van een bepaalde zuivering zonder toevoegsels, j I j bereid uit laagzwavelige paraffinehoudende en weinig paraffinehoudende : 5 i olie, met de volgende primaire kenmerken: dichtheid bij 20°C: | 0,89 g/cm3, viscositeit bij 20°C: 14cSt, asgehalte: max. 0,003%, zuur- i ; i getal: 0,25 mg KOH/g, stol punt: -30°C, vlampunt in gesloten kroes: j 200°C; (b) minerale olie van bepaalde zuivering zonder toevoegsels, be-10 reid uit laagzwavelige olie, met de volgende kenmerken: dichtheid bij 20°C: 0,897 g/cm3, viscositeit bij 20°C: 20,5 cSt, asgehalte: max. 0,003%, zuurgetal: 0,03 mg KOH/g, stol punt: -18°C, vlampunt in gesloten kroes: 250°C; (c) gedestilleerde minerale olie met een hoge zuiveringsgraad met j 15 de volgende kenmerken: dichtheid bij 20°C: 0,894 g/cm3, viscositeit bij j 20°C: 49 cSt, bij 50°C: 20 cSt; stolpunt: -45°C, vlampunt in open ; kroes: 163°C.

Als smeeroliën kunnen ook siliconenoliën (organosiliciumvloei-stoffen) worden gebruikt: organische siloxaanpolymeren met een gering 20 molecuul gewicht die binnen een groot temperatuurgebied vloeibare eigenschappen kunnen behouden, chemisch inaktief, corrosiebestendig, oplos- I ; | baar in aromatische en gechloreerde alifatische koolwaterstoffen en ! ! i i i goed combineerbaar met aardoliën zijn. Gebruik kan bijvoorbeeld wor-| den gemaakt van de volgende siliconenoliën, aangeduid met de letters 25 j (d), (e) en (f): : (d) vloeibaar polyethylsiloxaan, dichtheid bij 20°C: 0,97 g/cm3, ! viscositeit bij 20°C: 42 cSt, kookpunt: 250°C, vlampunt in open kroes: : 170°C; soortelijke warmte bij 20°C: 0,445 kcal/kg.°C; (e) vloeibaar polymethylsiloxaan, dichtheid bij 20°C: 1,08 g/cm3, 30 viscositeit bij 20°C: 20 cSt, stolpunt: -60°C, kookpunt: 250°C, vlam- i punt in open kroes: 265°C; soortelijke warmte bij 20°C: ; 0,392 kcal/kg.°C; (f) vloeibaar polymethylfenylsiloxaan, dichtheid bij 20°C: ! 1,18 g/cm3, viscositeit bij 20°C: 54 cSt, stolpunt: -36°C, kookpunt: 35 360°C, soortelijke warmte bij 20°C: 0,34 kcal/kg.°C.

| Doeltreffende, in de samenstelling volgens de uitvinding gebruik- j | te, in olie oplosbare corrosieremmers zijn remmers van het donor-type ! ! die nitro- of carbonyl groepen bevatten en remmers van het acceptortype ! die amino- of hydroxygroepen bevatten.

“40Ί Als corrosieremmers van het donortype kunnen de volgende produkten f52024 8........................

60S405LC

7 I ; worden gebruikt die worden aangeduid met A, B en C: j ! A: selektief behandelde genitreerde minerale olie, verdikt met j j i paraffine (10 gew.%) omvattende een olieachtige donkerbruine vloeistof ! met een dichtheid van 0,96 g/cm3 bij 20°C, een viscositeit van 100 cSt 5 i bij 20°C en 30 cSt bij 100°C, en een asgehalte van 3,5%; deze is oplos- i baar in minerale oliën en organische oplosmiddelen en bevat ^-groepen; B: diethyldihexadecylammoniumnitraat [(C2H5)2N(C16H33jjN02; 10 C: monoamide van oliezuur en ethyleendiamine NH2CH2CH2NHCrC17H33 0

Als corrosieremmers van het acceptortype kunnen de volgende toevoegsels worden gebruikt, aangeduid met de letters D, E en F: | 15 D: een mengsel van zouten van dicyclohexyl amine (43 gew.%) en syn- j thetische C^g^o-vetzuren (57 gew.%) met algemene formule ! (c6Hll)2NH.CnH2n+lC00H omvattende een pasta-achtig produkt met een dichtheid bij 20°C van 0,92 g/cm3 en een smeltpunt van 15-20°C, dat oplosbaar is in oliën en organische oplosmiddelen; 20 E: een zout van cyclohexyl amine en synthetische Cy-c^-vet-| ' zuren overeenkomende met de algemene formule (CnH2n+lC00H.C6H12.NH2) > een pasta-achtige stof met een lichtbruine kleur; stolpunt: -12°C, oplosbaar in alcohol, oliën, ben- zine en aceton; 25 F: een condensatieprodukt van een alkenylbarnsteenzuuranhydride en I ureum, een lichtbruine vloeistof met een dichtheid van 0,89 g/cm2 bij 20°C, een viscositeit van 25 cSt bij 50°C, die oplosbaar is in organi- ; sche oplosmiddelen en oliën en NH2-groepen bevat). j

Het mechanisme van de werking van de remmers is het volgende. In- j 30 dien aanwezig op het wrijvingsoppervlak geven de remmers van het donor-type hun overtollige elektronen af aan een metalen tegenlichaam waardoor chemisorptieverbindingen op het oppervlak worden gevormd. De remmers van het acceptortype die elektronen van het metaal opnemen vormen ook chemisorptielagen die het oppervlak van het metalen tegenlichaam 35 tegen corrosie beschermen. Verder bevatten de remmertypen volgens de I uitvinding antioxidanten, verbindingen die de thermisch oxiderende af-1 braak van polymeren tegengaan. De corrosieremmers van het donortype be-1 vatten antioxidanten of -reduktiemiddelen: organische sulfiden, seleni-j den en alifatisch-aromatische fosfieten die met hydroperoxygroepen uit 40 „J het polyamide reageren zonder dat vrije radicalen worden gevormd. De 8 5 2 02 48..............................~........... .............. ........

609-*0SLC

8 . .... _____________________ ________________________________ : remmers van het acceptortype omvatten aromatische aminen en gealkyleerde fenolen die het proces van de oxidatie van het polyamide blokkeren, : d.w.z. reageren met de aktieve vrije radicalen. j i Ter illustratie van de uitvinding zijn verscheidene preparaten van ! 5 ! de zelfsmerende anti-frictiesamenstelling volgens de uitvinding bereid volgens de hierboven omschreven werkwijze: deze zijn vermeld in de volgende tabel 1. Ook is in tabel 1 vermeld de samenstelling volgens de stand van de techniek overeenkomstig het USSR Uitvinderscertificaat : No. 704958.

I i i | I | I | | | i i i i !

I I

j | I ! ; J j

i ' I

i J : j ! ! ί : ! ; i ; i ί ! i I i | • i ;

; I

i i i I j i > I i

. I

ί ! i | ___! ! 852T24T........’ ’.........’ ................

609-1031.0 , ....... _ 9

Tabel 1 I - no. bestanddelen Preparaten met samenstelling in gew.% I II III IV V VI j ; ί ! 5 ! ___ I ! 1_1_2 3 4 5 6 7 j 1 polycapron- j amide 86 73 60 86 i 2 polyamide, 10 : spuitgiet 73 j 3 met glas gevuld polyamide 73 4 minerale olie: 15 a 3 7 10-- b j ί ί c ..../.

i ! 5 siliconenolie: ; d 3 120: e .....

I f ------ 6 grafiet 5 7 10 7 7 5 7 polyethyleen 5 10 15 - 10 8 polypropyleen ---10- 5 25 9 remmer donortype: A 13 5--- B 3 C 3

30 10 remmer I

: j j acceptortype: D .....1 j ί : 35 11 polytetra- j fluorethyleen - ! 12 ethyleendiamine- ; tetra-azijnzuur ------ I i

ft k 9 9 a r J

^ J L y 4, y

80S402LC

i....................................“................... ......' " ..... ...............................

10

Tabel 1 (vervolg) no. bestanddelen Preparaten met samenstelling in gew.% VII VIII IX X USSR Uitvinders-5 certificaat _No. 704958 ! 1_1_8 9 10 11_12_ i 1 polycapron- amide 73 60 - 73,4

| I

10 2 polyamide, spui tgi et 73 I ] 3 met glas gevuld polyamide 73 15 4 minerale olie: ! a , - 12 ! : i b - 5 siliconenolie: 20 d 7 10 je _____ ! | f - i 6 grafiet 5 7 10 7 7 ! 7 polyethyleen 10 10 I : 25 8 polypropyleen 10 15 - j 9 remmer donortype: ' ! A -

I

; ! B - - - _ 30 C - 10 remmer acceptortype: D 3 5 j E 3 35 F 3 i j 11 polytetra- j fluorethyleen - 14 J 12 ethyleendiamine- tetra-azijnzuur - 0,6 85 212 4 8 ........'..................'...............'........... ..............'................................. ! eos^osic 11 ! In de onderstaande tabel 2 worden fysisch-mechanische eigenschap- I pen (breuktreksterkte en breukdruksterkte), frictie-eigenschappen (wrijvingscoëfficiënt en slijtage) en corrosiewerende eigenschappen (snelheid van corrosie) vermeld van de samenstelling volgens de uitvin-5 ding (preparaten I-VI) en van de samenstelling volgens het USSR Uit- ; ; vindingscertificaat No. 704958.

De fysisch-mechanische eigenschappen van de zelfsmerende anti-! frictiesamenstelling worden bepaald met behulp van een breukinrichting i met een vervormingssnelheid van de bewegende klem van 50 mm/min.

: 10 Wrijvingsproeven worden uitgevoerd in een frictie-inrichting van het llasbus"-type. Als aansluitend lichaam wordt een rol van koolstof-staal met een koolstofgehalte van 0,42-0,50 gew.%, een hardheid HRC van l 40-45 en een ruwheid Ra van 0,8-1 /un gebruikt. Het werkopper- j [ vlak van de bus die is vervaardigd van de zelfsmerende anti-frictiesa-15 menstelling is 2 cm2. De lineaire gli j snel heid in het frictiegebied is ! 0,1 en 1,0 m/s en de belasting op de bus is 2,5 en 0,5 MPa. De slijtage! ntensiteit (I) wordt berekend met de volgende formule: I = --^2-.10"®, waarin: j

20 ! f A,S

i j i I aG = gewicht slijtage in mg; /° = dichtheid van een monster bij 20°C in g/cm3; A = oppervlak in cm3.

25 S = wrijvingsafstand in km. ! s Corrosieproeven worden uitgevoerd volgens de “express"-methode waarbij de polarisatieweerstand Rp van een twee-elektrodesensor die in aanraking is met het monster proefmateriaal in een elektrolyt wordt | gemeten. De gebruikte elektroden zijn van kool stofstaal met een kool-30 j stofgehalte van 0,09-0,15 gew.%. De werkvlakken van de elektroden zijn j ! geslepen tot een ruwheid van Ra=0,4-0,5 /im; nïet-werkvlakken i zijn geïsoleerd met paraffine. Als elektrolyt worden een 0,1N oplos-: I sing van HC1 en IN oplossing van Na2S04 gebruikt.

i De corrosiesnelheid [iw, g/m2.h] wordt berekend met de formule: ! 35 i ! ; iw =-2Kjj(-^ waarin: j i S.Rp i i

i Kw = gewichtscoëfficiënt van de corrosie afhankelijk van het ty-40η pe en de concentratie van de elektrolyt, in Ohm g/h (in een 0,1N

e λ f\ / λ feüci ^ * 4 fa 12 oplossing van HC1 is Kw = 20,1 en in een IN oplossing Na2S04 is Kw = 0,032);

Rp = polarisatieweerstand, in Ohm; S = oppervlak van wederwijdse overlapping van de elektroden in m2 : 5 (zie "Protection of Metals", no. 6, 1982, uitgeverij "Nauka"., Moskou; V.A.Gol'dade, Ya.M.Zolotovitsky, A.S.Neverov, L.S.Pintsjuk "Assessment of the protective ability of inhibited materials by the polarization resistance method", biz. 946-949).

Zoals blijkt uit de gegevens in tabel 2 verhoogt de invoering van '10 een corrosieremmer in de samenstelling volgens de uitvinding de thermische stabiliteit van de materialen, d.w.z. de bestandheid tegen oxidatie, aanzienlijk. Zo wordt na 100 uur thermische oxidatie in de lucht bij een temperatuur van 150°C de C>t van de samenstelling volgens de uitvinding met 5 tot 20% verminderd, terwijl die van de samenstelling 15 volgens het USSR Uitvinderscertificaat No. 704958 meer dan 2 maal wordt verlaagd. Het gebruik van de corrosieremmer in de samenstelling volgens de uitvinding maakt het mogelijk de corrosiesnelheid van het aansluitende metalen onderdeel met een faktor van 50-100 te verlagen. Tezelfdertijd zijn de frictie-eigenschappen van de samenstelling volgens de 20 uitvinding niet minder dan die van de samenstelling volgens het USSR Uitvinderscertificaat No. 704958.

Met de samenstelling volgens de uitvinding vervaardigde voorwerpen zijn beproefd in frictie-eenheden van automobielen, landbouwmachines en olie- en gasinstallaties. Uit de proefresultaten blijkt een grote doel-25 matigheid van deze samenstelling in frictie-eenheden ten opzichte van anti-frictie-gietijzer, Babbitsmetaal, en asbloklegeringen op basis van koper, aluminium en zink.

Daardoor heeft de zelfsmerende samenstelling volgens de uitvinding goede fysisch mechanische en wrijvingsverlagende eigenschappen, maakt 30 deze het mogelijk scheurcorrosie in frictie-eenheden tegen te gaan en daardoor de corrosieve en mechanische slijtage van onderdelen te beperken en verhoogt deze de stabiliteit van fysisch-mechanische eigenschappen van voorwerpen bij hogere temperaturen; de samenstelling volgens de uitvinding heeft een goede verwerkbaarheid voor het maken van voorwer-35 pen daaruit.

Industriële toepasbaarheid

De zelfsmerende anti-frictiesamenstelling volgens de uitvinding kan worden gebruikt voor de vervaardiging van onderdelen van frictie-eenheden van automobielen, landbouwmachines, gas- en olie-installaties 40 en andere industriële toepassingen.

8520248 13

Tabel 2 no. kenmerken Preparaten met samenstelling_

I II II IV

5 ' _ 1 breuksterkte, MPa: - treksterkte ^t) 50-68 45-60 38-52 60-78 - druksterkte °c) 76-95 70-92 64-87 96-123 10 2 breuktreksterkte (dt) na 100 uur thermische oxidatie in lucht bij 150°C, MPa 0,32-45 40-56 36-49 57-70 3 wrijvingscoëfficiënt 15 tegenover staal zonder smering 0,42-0,46 0,31-0,35 0,32-0,35 0,30-0,36 4 slijtage-intensiteit (jxl08) bij: P=2,5 MPa, V=0,1 m/s 4,8 1,03 1,01 2,3 20 P=0,5 MPa, V=1,0 m/s 5,9 2,0 1,9 3,1 5 corrosiesnelheid 10“^ g/m2.h) van een stalen elektrode in kontakt met het 25 proefmateriaalmonster in 0,1N HC1 65-91 20-33 17-25 24-40 in IN Na2S04 3,4-4,8 2,4-3,6 1,0 1,4 1520248 * 14 I 4->

i/i 10 CO

S- CO LO

<u υ r-

Ό ·Γ- <ς|· CO

c Μ- σ ο σι co « •1— ·1— I—. CO Γ- CM Ο QC > Ρ CO +-» s— · ΙΟ ·Γ- <L) Ο zo 3 ο Z r".

oo «Ν o

O O LO

cm co <n co I—1 (—I CO Λ ii I o

LO 00 CO

o co co

X 1—I pH CO

Λ o

σι I

CO r-H ο I—I

Γ'- i—I X CO

ii I * r-» o co o x co o co I—I Η I—

CO

ft o

CM O CO I

i—i LO oo *d- σ>

I—I II I CM

I—1 i—I LO X *

> sd” LO OO O

D1 CO

<= CO

*1— r\

r— O

>— CM CO I

CD co cn LO cm

4- > 1—I II I CO

(/)1-1 oo I—I CM ·> c > <· r>» «d- o 0)

E x—I

CO

10 * co o

p co <n I

Φ I I I sl-

E I—I CM O CO CO

> LO CO CO * c o 0) -P o Π3 CO 00 "vt- 5- rl S (Cl « co I—I 1—1 σι o CL till

CD CO CM LO LO

£- o co oo co O. i—I t—I Λ ° c i •I— (0 +->

0) CL C

•I- s: ad) '-' ·>-' -p ·Γ- 4-> O Q) CO " o ·ν»'Υ)4->&-·σθ·ι-Γ— J pc 3 o 4- co o) «cuajc-^xocp'oc —' CD+J-PO) O LO :¾) 4-5 ·!— σ) 4->j^pc4->o,-ioi/>s- r— c ^s-S-cooaiua) ΟΦ S- 4)Φ^<-ΗΧ:·Γ-3 1Λ5-ε

> -V 0) 4-)4-)0) O t DOW

£-£- 4-) (Λ ΙΛ S- Π3 tΛ _Q E > 0)0) </) ^ ^ 4J Ο τ -Γ- Ο S-

> Ε PC 0) 3 PC E4-)>CCU

^ c 3 ·· s_ s- 3 ^ L r ·π a -o 0) α)Γ04->·οα)4-)0)ο·ι-σ)Ε CM PC s-o. s- λλ _c 3 s_ a) o

-Q I I _Q Pi -P r— 3 P N

« JD ·

CÖ O

I— C 1—I CM CO

§; K 9 ft 9 /: Cl 4? £ v ¢. % <w

V

15 I -p o x to <o co in co

P <0 LO 1—I I

(L) Ο ΟΊ I O

Ό ·ι— if) 00 O to

C 4-0 « ·> CM

•r- T- χ 00 CO <—I

CsL > -P

oo -p p · σι 00 ·γ- cu o « n> z5 o z χ i-h in m co i

O O I LD

·> *> ΙΟ *

r-Ι CM CM i—I

CM

X CM <d-

CM '—l I CO

« " i—I Λ

CM CO CM r-H

X

HHi o

CM

CO I 00 o x to ·>

*> * i—1 O

·—< \—t i—I

I—I t—» > #1

! m P-* CSJ

C CO 1 •p- i os i— CSJ r-t CSJ Λ

r- λ « CSJ i—H

Φ

•P HH

(/) K-i c >·

CU

E

(Ö

<Λ CM

«l •P co

cu x co XI

E i—i * * I co > ^ LO CM ·> c: ld co

CU

p ca

,5- X

ca oo ·> o. x co «—l

CU r-C CM II

p « " i—I LO

Q. > 1—1 CM CM *

rH

p

P V) ω CU

•1- XX cc P

CU E E CU ·Γ- t/> •p cu c

•r- ,—ι O Ό CU O

CO ·> ·> ·ι- C Ό ·Ρ Ξ co<—icucaocur— CU II II SZ > P SZ co ^ +->··>>— -p <a eden c-r-j dj r je +> t i— o

r— C T- ·!- •'•'E'CUCUS-OOO

OCU lOcacawcMr-EOJniCM

>^c CUQ.Q.CUECU+J ca pp σ> 2: 2: -r- x. +jccsz: eucu co co wcdcj^Ei-h >E -P O LO LO O CUcaM_«2;

--- C τ-) ,-Η " Λ P 00 i— -P CU O 1—I

CU T-XCMOPlCOCO

CM -X 1— ·Γ-3 II II O O -P O P e e (Λ ^ n_ D. O 1-H (Λ IX Q. M- ·!- Ίϋ .Ω · ca o

I— C <0- LO

85 2 0 24 ff

Claims

1. Leonid Semenovich PINCHUK,

2. Vasily Alexandrovich STRUK,

3. Viktor Antonovich GOLDADE,

4·. Vasily Viktorovich LISOVSKY,

5. Alexandr Sergeevich NEVEROV. 852 024 8