По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 629.3.014.2.017 DOI:10.33920/sel-10-2601-04

Основные подходы к разработке триботехнических покрытий, включающих серпентиновые геомодификаторы трения

Дунаев А. В. д-р техн. наук, ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, Е-mail: dunaev135@mail.ru
Костомахин М. Н. канд. техн. наук, вед. научн. сотр., ФГБНУ ФНАЦ ВИМ

В данном исследовании представлены результаты анализа характеристик триботехнических покрытий в контексте их формирования при введении серпентиновых геомодификаторов, таких как гидросиликаты магния, никеля и алюминия, в смазочные материалы узлов трения. Рассмотрены ключевые свойства данных покрытий, а также механизмы их образования, что позволяет глубже понять влияние геомодификаторов на трибологические параметры смазочных систем.

Литература:

1. Дунаев А. В., Шарифуллин С. Н. Модернизация изношенной техники с применением трибопрепаратов. — Казань: Издание Казанского университета, 2013. — 272 с.

2. Васильков Д. В., Пустовой И. Ф., Пустовой Н. И. Анализ поверхностного слоя, формируемого минеральными модификаторами поверхности трения // Труды ГОСНИТИ. — 2011. — Т. 107. — Ч. 2. — С. 11–13.

3. Дунаев А. В. Перспективы развития диагностики самоходных машин в АПК / А. В. Дунаев, М. Н. Костомахин, А. Н. Воронов // Интеллектуальные машинные технологии и техника для реализации государственной программы развития сельского хозяйства // Сборник научных докладов Международной научно-технической конференции.— 2015. — С. 73–75.

4. Любимов Д. Н., Долгополов К. Н. Формирование смазочных слоев под воздействием на поверхности трения минеральных модификаторов трения // Трибология: Международная энциклопедия. Т. V: Масла, смазки, присадки для подвижных трибосопряжений, герметизация и уплотнения. — СПб: ПГУПС, 2013. — С. 352–357.

5. Yuansheng J., Shenghua L. Superlubricity of in situ generated protective layer on worn metal surfaces in presence of Mg6 Si4 O10(OH)8 // Superlubricity. Edited by Ali Erdemir Argonne National Laboratory. — Argonne, USA; and Jean-Michel Martin. — Ecole Centrale de Lyon, Lyon, France. — Еlsevier B. V., 2007. — Р. 445–469.

6. Додонова Д. А., Пичугин В. Ф., Лаптев Д. В. Влияние алюминийсодержащей смазочной композиции на процессы трения и изнашивания металлических пар // Труды ГОСНИТИ. — 2011. — Т. 108. — С. 245–249.

6. Пичугин В. Ф., Щербинин В. М. Элементный состав, строение и толщина защитных пленок на поверхностях трения пары «антифрикционный сплав — сталь» в глицерине // Труды ГОСНИТИ. — 2011. — Т. 108. — С. 250–253.

7. Ахматов А. С. Молекулярная физика граничного трения. — М.: Физматгиз, 1963. — 472 с.

8. Углерод // БСЭ. — М.: Советская энциклопедия, 1972. — Т. 26. — С. 448–450.

9. Селютин Г. Е. и др. Применение модифицированных наноалмазов для увеличения ресурса узлов трения // Труды ГОСНИТИ. — 2011. — Т. 107. — Ч. 2. — С. 25–29.

За 30-летний период развития российской технологии безразборного ремонта узлов трения с использованием высокодисперсных серпентиновых минералов, известных как геомодификаторы трения (ГМТ), данная методика продемонстрировала свою актуальность, высокую эффективность и значительную экономическую целесообразность. ГМТ-технология успешно апробирована в различных отраслях гражданского и военного машиностроения как в Российской Федерации, так и за рубежом, включая Японию, Финляндию, Китай, Германию, Чехию, Швецию и другие страны Европы, Азии, Африки и Латинской Америки.

Однако фундаментальные механизмы действия геомодификаторов трения остаются предметом активных научных исследований. Несмотря на значительный прогресс, достигнутый в Китае, Франции, Финляндии и в Российском государственном университете им. И. М. Губкина, а также в ООО «ЛИК» (г. Шахты), полное понимание этих механизмов до сих пор не достигнуто. Это привело к возникновению множества противоречивых гипотез, требующих дальнейшего изучения.

Ранние гипотезы о механизме образования ГМТ-покрытий, такие как нагартовка, образование металлокерамики, диффузия компонентов серпентинов и ионообмен металлов, были признаны несостоятельными. Они не соответствуют наблюдаемым характеристикам покрытий, включая высокое содержание углерода (до 90 % на поверхности), низкую концентрацию кремния и железа, а также присутствие связей С-Н, С=О, С-О-С, О-Н и ароматических групп. Кроме того, покрытия демонстрируют высокую прозрачность, зеркальную чистоту 14-го класса, высокую твердость, антифрикционные свойства, но при этом гидрофобность (угол смачивания водой 58º против 12º для стали) и полярность, превышающую минеральное масло (угол смачивания 85º при нанесении тонкого слоя масла). Они не смываются растворителями и не окрашиваются красителями.

Факторы, влияющие на образование ГМТ-покрытий, включают температуру и давление. На деталях двигателей внутреннего сгорания (ДВС) толщина покрытий составляет до 15 мкм, на шейках кривошипа тяжелых прессов — до 100 мкм, а на зубьях шестерен — от 0,2 до 1 мм. В стволах орудий при высоких давлениях и температурах процесс идет особенно интенсивно.

Для Цитирования:
Дунаев А. В., Костомахин М. Н., Основные подходы к разработке триботехнических покрытий, включающих серпентиновые геомодификаторы трения. Сельскохозяйственная техника: обслуживание и ремонт. 2026;1.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: