Товар по теме:
Восстанавливает компрессию, снижает расход топлива и угар масла, уменьшает скорость износа и продлевает срок службы ДВС любого типа. Облегчает холодный пуск, защищает от перегрева в пробках.
Восстанавливает компрессию, снижает расход топлива и угар масла, уменьшает скорость износа и продлевает срок службы ДВС любого типа. Облегчает холодный пуск, защищает от перегрева в пробках.
Согласно принятой на сегодня модели, для протекания процессов модификации поверхностей узлов трения необходимо иметь в достаточной мере абразивный состав, чтобы произвести первичную очистку поверхностей узлов трения от нагаров, отложений и окислов. А также, по возможности, для удаления дефектного слоя, сформировавшегося в процессе механической обработки при изготовлении детали (резание, точение, шлифовка) и в процессе эксплуатации, если она имела место, и в той или иной мере существующего на всем протяжении «жизни» узла.
В то же время, абразивное воздействие частиц порошка должно быть «мягким» и уменьшаться со временем приработки, чтобы не происходило износа поверхностных слоев. Так и происходит на первом этапе приработки узлов: частицы минерала измельчаются рабочими поверхностями (как жерновами) и выносятся из зоны трения распределяясь по всему объему смазочного материала, либо покидая узел трения вместе с частью масла (смазки).
С другой стороны, энергия разрушения уже измельченных частиц (а вместе с ней и прирост энтропии системы) должна быть достаточна, чтобы вывести систему (узел трения) из равновесия и инициировать в ней процессы самоорганизации с переходом на более высокий уровень «организации» - состояния с меньшей негэнтропией, и следовательно, с меньшими скоростями изнашивания и потерями на трение.
Поэтому очевидно, что при разработке и производстве триботехнических составов «СУПРОТЕК» так важно подобрать минерал с заданной анизотропией, получить частицы с требуемой энергией разрушения, создать необходимый гранулометрический состав и определить оптимальную концентрацию составов для конкретных узлов трения и агрегатов в целом.
Анизотропия и энергия разрушения определяются фазовым и химическим составом природных минералов. Гранулометрический состав определяется твердостью минералов и технологией измельчения конкретной композиции, а оптимальная концентрация состава оценивается по результатам лабораторных, стендовых и натурных испытаний узлов трения и агрегатов.
Проведенные поисковые исследования композиций минералов из различных скважин Карельских месторождений (керны из 70 скважин) показали, что наиболее эффективными с триботехнической точки зрения являются минералы групп серпентинитов и тальк хлоритов. Создание композиций из минералов различных скважин и из кернов различной глубины позволяет минимизировать наличие вредных примесей, и увеличить содержание наиболее полезных компонентов. Статистический анализ проведенных триботехнических испытаний, где факторами влияния были выбраны фазовый и химический состав, показал, что наибольший эффект по снижению трения и износа дают Тальк, Серпентин-Хлорит и содержащиеся в них оксиды железа (Fe2O3, FeO, Fe3O4). Состава защищен Патентом на изобретение № 2599161 «Триботехнический состав противоизносный антифрикционный восстанавливающий» (ООО «НПТК «СУПРОТЕК» от 20.08.2015 г. https://suprotec.ru/sertifikaty/#gallery-25).
Тальки, хлориты и серпентиниты относятся к группе слюдоподобных силикатов, характеризующихся слоистыми кристаллическими структурами. Слоистое строение кристаллической структуры обусловливает замечательное свойство этих минералов при определенных условиях расщепляться на тонкие листочки. Степень упругости этих листочков для различных минералов этой группы неодинакова, что связано с их химическим составом.
Содержащиеся в небольших количествах в карбонатах магнезит MgCO3 и в рудных минералах магнетит Fe3O4 на начальном этапе играют роль абразива для очистки поверхностей трения. Твердость магнезита 4,5 – 5,0, а магнетита 5,5 – 6,0 по шкале Мооса, что близко или несколько выше по значению твердости легированной стали. Шероховатость металлических поверхностей трения может снизиться в несколько раз и составить по Ra 0,05 – 0,1 мкм. Это приводит к улучшению триботехнических характеристик по потерям на трение и интенсивности изнашивания.
Приработка сопряженных поверхностей представляет собой совокупность механических и химических процессов. Химическое воздействие заключается в окислительной способности магнетита. Под воздействием температуры, давления и трения идет формирование оксидной пленки на поверхности трущихся частей. Оксидная пленка состоит в основном из окислов магнетита Fe203 и Fe0. Механическое воздействие приводит к активации поверхности металла в точках контакта с зернами магнетита.
Одновременно происходит увеличение количества окислов Fe2О3 и FeО за счет окисления железа при изоморфном замещении кальция и магния в доломитах, а также за счет перехода FeО в Fe2О3 при нагревании хлорита, т.е. происходит появление α- фазы и γ-фазы Fe.
Важной особенностью, характеризующей кинетику структурных, фазовых изменений, окислительно-восстановительных реакций и диффузионных процессов при трении, которые происходят с геомодификаторами и поверхностями трения, является высокая скорость при переходе механической энергии в тепловую. Тепловые и силовые поля характеризуются не стационарностью и большими градиентами температур и давлений, причем критические точки фазовых и структурных превращений в условиях нестационарного процесса могут существенно сдвигаться и существовать в широком диапазоне температур и давлений.
Реакция восстановления окислов железа до состояния металлического (чистого) протекает как в твердой, так и газообразной фазе при участии углерода, который выделяется из смазки при трении. На первом этапе углерод выступает восстановителем, обладающим большим сродством к кислороду, чем железо. При достаточно хорошем контакте геомодификатора с поверхностью трения восстановление железа происходит локально на границе контакта путем взаимной диффузии молекул окислов железа (пленка окислов) и углерода. Реакция длится до тех пор, пока на поверхности пленки и поверхности окислов не образуются твердые продукты реакции в виде тонкого слоя. Далее восстановление железа происходит через газовую фазу углерода и твердых частиц железа.
Следующий этап – это науглероживание железа. Процесс науглероживания начинается значительно раньше, чем происходит полное восстановление железа из окислов и идет одновременно с образованием твердых растворов углерода α- Fe и γ- Fe.
В данной системе возникают твердые растворы железа с углеродом на основе двух кристаллических модификаций железа. Они являются твердыми растворами внедрения, т.е. атомы железа занимают узлы пространственной решетки, а атомы углерода размещаются в междоузлиях.
Твердый раствор углерода в α- железе – это феррит. Процесс его образования начинается при достаточно низких температурах (150 – 200 °С), этим объясняется его небольшое количество и низкое содержание углерода (примерно 0,025 %). При достижении температуры в системе выше 727 °С образуется твердый раствор углерода в γ – железе с гранецентрированной кубической решеткой, который называется аустенитом. При температуре ниже 727 °С аустенит неустойчив, идет замедление диффузионных процессов. Система испытывает дефицит углерода, поэтому в интервале температур 700 – 500 °С процессы образования феррито-цементитных смесей маловероятны.
При снижении температуры до 300 °С и ниже начинается бездиффузионный распад аустенита, процесс не сопровождается перераспределением атомов углерода. Идет процесс полиморфного γ – α превращения с перестройкой кристаллической решетки. Эта структура называется мартенситом, который представляет собой твердый раствор внедрения углерода в α – железо.
Мартенситные кристаллы имеют пластинчатую или реечную форму, которые в сечении имеют форму игл, которые сориентированы по отношению друг к другу под определенным углом (60 или 120°). Для мартенситовой структуры характерна высокая плотность дислокаций (1010 -1012 см-2) и развитая субструктура, что обуславливает его высокую твердость и прочность
В основе процесса превращения аустенита в мартенсит лежит явление полиморфизма, заключающееся в перестройке кристаллической структуры при изменении внешних условий (температура, давление).
Таким образом, выбранная композиция, обладающая необходимым минеральным составом и структурой, попадая в систему где протекают окислительно-восстановительные, диффузионные, химические, тепловые, механические процессы, включая полиморфные изменения в условиях широкого изменения диапазона температур и давления под воздействием трения, претерпевает фазовые и структурные изменения исходных минералов с образованием сверхпрочного слоя на поверхности трения, который состоит из мартенсита, остаточного аустенита и небольшого количества зерен феррита.
Примечание: Кристаллическая структура мартенсита тетрагональна, элементарная ячейка имеет форму прямоугольного параллелепипеда, атомы железа расположены в вершинах и центре ячейки, атомы углерода в объёме ячеек. Структура неравновесная, и в ней есть большие внутренние напряжения, что в значительной степени определяет высокую твёрдость и прочность сталей с мартенситной структурой.
Анализ поверхностей трения после испытаний показал наличие отдельных зон с повреждениями в виде каверн и «карманов» размером не более 1 мкм, в которые свободно поступает масло и прочно удерживает большее количество слоев масла на поверхности трения силами поверхностного натяжения. В полостях не отмечено посторонних материалов в виде микроосколков стали и других примесей, что свидетельствует об отсутствии разрушения поверхностей трения и процессов шаржирования материалом композиции минералов.
Исходя из этого, можно сделать предположение о наличии на внутренних поверхностях элементов повреждения прочного защитного слоя, состоящего из мартенсита и аустенита.
Известен конечный результат протекания данных процессов:
Рисунок 1. Изображение протяжённых доменов в приповерхностной области.
Рисунок 2. Картина электронной дифракции.
Рисунок 3. Уменьшение дефектности структуры подповерхностных слоев.