Improving the tribological properties of drawing lubricants using modified additives | Улучшение трибологических свойств смазок для волочения с использованием модифицированных присадок

English. The purpose of the study is to develop a dry drawing lubricant formulation by selecting an additive that provides high performance properties that are not inferior to foreign analogues. The proposed technology allows creating hydrophobic heat-resistant compositions and porous material products that significantly reduce the friction factor of mated surfaces. High anti-friction and anti-wear properties of lubricants are provided by reducing surface energy, because of which, with a decrease in the wear scar diameter, the welding load for the prototype was 700 kgf, for the foreign analogue - 400 kgf. Molybdenum disulfide in its lubricating action ranks first among antifriction fillers being second only to graphite and boron nitride under special conditions. At the same time, MoS2 films both in powder form and in oils and greases enhance chemical and electrochemical corrosion of metals. Reducing chemical activity of molybdenum disulfide is possible by decreasing its surface energy by nanomodification with fluorine-surfactant. The displacement of layers in nanomodified molybdenum disulfide in the main planes occurs due to the rupture of interlayer bonds. Increased lubricating ability of consistent lubricants containing nanomodified molybdenum disulfide makes it possible to reduce wear more than 2 times and friction by 15% when using them in tribological conjunctions. The most effective lubricant was one with a molybdenum disulfide content of 4.8%. The friction coefficient in a running thread pair with a lubricant made of epilamated molybdenum disulfide is reduced by 20%, with sealing rings made of epilamated molybdenum disulfide – by 27%. The bulk density of epilamated porous granular materials, unlike the original ones, does not depend on their saturation with hot water, because of which one can conclude that they are hydrophobic.

Russian. Цель исследования – разработать рецептуру смазки сухого волочения путем выбора присадки, обеспечивающей высокие эксплуатационные свойства, не уступающие зарубежным аналогам. Предложенная технология позволяет создать гидрофобные термостойкие композиции и изделия из пористых материалов, значительно снижающие коэффициент трения сопряженных поверхностей. Высокие антифрикционные и противоизносные свойства смазок обеспечиваются за счет снижения поверхностной энергии, в результате чего при уменьшении диаметра пятна износа нагрузка сваривания для опытного образца составила 700 кгс, для зарубежного аналога – 400 кгс. Дисульфид молибдена по смазочному действию занимает первое место среди антифрикционных наполнителей, уступая лишь в особых условиях графиту и нитриду бора. При этом пленки из MoS2 как в порошкообразном виде, так и маслах и смазках усиливают химическую и электрохимическую коррозию металлов. Уменьшение химической активности дисульфида молибдена возможно снижением его поверхностной энергии путем наномодифицирования Фтор-ПАВ. Смещение слоев в наномодифицированном дисульфиде молибдена по основным плоскостям происходит за счет разрыва межслойных связей. Повышение смазывающей способности консистентных смазок, содержащих наномодифицированный дисульфид молибдена, дает возможность при использовании их в трибосопряжениях уменьшить износ более чем в 2 раза, трение – на 15%. Наиболее эффективной оказалась смазка с содержанием дисульфид молибдена 4,8%. Коэффициент трения в ходовой резьбовой паре со смазкой из эпиламированного дисульфида молибдена снижается на 20%, с уплотнительными кольцами из эпиламированного дисульфида молибдена – на 27%. Насыпная плотность эпиламированных пористых гранулированных материалов в отличие от исходных не зависит от насыщения их горячей водой, на основании чего можно сделать вывод об их гидрофобности.