Склад поверхнево-активної речовини для формування зносостійких покрить

Склад поверхнево-активної речовини для формування зносостійких покрить, що включає галій, індій, який відрізняється тим, що містить компоненти у наступному співвідношенні, мас. %: галій 80...82 індій 18...20. (19) (21) u200909788 (22) 25.09.2009 (24) 11.05.2010 (46) 11.05.2010, Бюл.№ 9, 2010 р. (72) КУБІЧ ВАДИМ ІВАНОВИЧ, ІВЩЕНКО ЛЕОНІД ЙОСИПОВИЧ (73) ЗАПОРІЗЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ 3 49630 - знаходячись в рідкому стані в інтервалі температур 29,8 - 2100 °С сприяє адгезії і фізичній адсорбції матеріалу покрить, наприклад тих, що містять мідь. Індій Ін-2 легкоплавкий рідкоземельний метал (ГОСТ 10297-75) в кількості 18-20%: - значно підвищує змочувальну здатність галію, зменшуючи його поверхневе натягнення, що приводить до зменшення крайового кута змочування за рахунок чого збільшується здатність галію заповнювати дефекти кристалічної грати, макро та мікро порожнини - збільшується площа фактичного контакту, утворюючи зони підвищеної адгезії матеріалу покриттів, наприклад тих, які містять мідь, до поверхні, що обробляється з істотно збільшеною енергію хімічних зв'язків; - забезпечує знаходження складу поверхневоактивного середовища у рідкотекучому стані в інтервалі температур 23-2100°С за рахунок утворення евтектики [3]. Вміст індію нижче заявленої величини приводить до збільшення крайового кута змочування, що викликає нерівномірність розподілу матеріалу середовища по поверхні, що обробляється. Вміст індію більше заявленої величини не приводить до істотного зменшення крайового кута змочування, викликаючи тим самим перенасичення складу середовища індієм, що призводить до зниження кількості та активності галію по відношенню до поверхні, яка обробляється, також збільшує нижню межу рідкотекучого стану та додає твердість. Відсутність у складі середовища міді зменшує температуру плавлення середовища і придає йому постійно рідкий стан, що забезпечує достатньо високу рівномірність розподілу по поверхні, яка обробляється. Таким чином нові ознаки при взаємодії з відомими ознаками забезпечують виявлення нових 4 технічних властивостей - розроблено склад поверхнево-активного середовища з підвищеною змочувальною здатністю, що забезпечує створення зносостійкого покриття з підвищеною межею адгезійної міцності та достатньо підвищеними триботехнічними властивостями. Це забезпечує усій заявленій сукупності ознак відповідність критерію "новизна" та приводить до нових технічних результатів. Аналоги, які містять ознаки, що відрізняються від прототипу, не знайдені, рішення явним чином не випливає з рівня техніки. Виходячи з вищевикладеного можна зробити висновок, що запропоноване технічне рішення задовольняє критерій "Винахідницький рівень". Для експериментальної перевірки дії складу середовища, який заявляється були виготовлені зразки: диски сталь 45ХН2МФА, колодки з високооловянистого алюмінію А020-1 ГОСТ 14113-78. Підготовка складів середовищ проводилася шляхом змішування вагових частин галію та індію. Для формування покриттів на поверхнях дисків використовувався пристрій для фрикційномеханічного нанесення покрить, в якості матеріалу, що містить мідь використовувалася бронза БрОФ4-0,25 [4]. Для порівняльних випробувань було отримано покриття з складом середовища (прототип) [2]. Випробування на зносостійкість формованих покриттів проводили на стандартній машині тертя СМЦ-2 по схемі диск, що обертається - нерухома колодка відповідно до ГОСТ 23224-86. Дослідження міцності адгезійного зв'язку виконані у відповідності із способом визначення тангенціальної міцності адгезійного зв'язку [5]. Порівняльні дані за результатами досліджень приведені в табл. Таблиця Результати порівняльних досліджень Номер експерименту 1 2 3 4 5 6 прототип Вміст елементів, ат. мас, % галій індій мідь 79 21 80 20 81 19 82 18 83 17 88 10 2 Результати досліджень показують, що склад поверхнево-активного середовища (умовні номери 2,3,4) в порівнянні з відомим (умовний номер 6) забезпечує отримання покриття з поліпшеними триботехнічними властивостями. Пропонований склад поверхнево-активного середовища дозволяє збільшити межу можливо допустимій адгезійної міцності зв'язку покриття з підкладкою поверхні, яка обробляється, в порівнянні з прототипом в 1,29 рази, зносостійкість пари тертя в 1,35 рази, зменшити коефіцієнт тертя в 2,1 рази. Коефіцієнт тертя, Адгезійна міцf ність, п, МПа 0,048 64,4 0,041 66,1 0,040 66,2 0,040 65,9 0,044 65,1 0,084 51,2 Зносостійкість, Иm, 106 18,54 19,87 20,63 20,14 19,47 15,26 Виходячи з вище викладеного, можна зробити висновок, що пропоноване технічне рішення задовольняє критерію "промислова придатність". Джерела інформації 1. Нетягов П.Д. О фрикционном нанесении пленок мягких металлов на поверхности трения. / П.Д.Нетягов., В.А.Погонышев. // Контактное взаимодействие твердых тел: сб. науч. тр. - Калинин: КГУ, 1986. - С.40-45. 2. Степанов В.Н. Повышение ресурса автомобильных двигателей при ремонте способом финишной антифрикционной безабразивной обрабо 5 49630 тки. /Степанов В.Н., Колчаев A.M. // Автомобильный транспорт. - 1999. - №10 - С.38-40. 3. Яценко СП. Индий. Свойства и применение. - М.: Наука, 1987. - С.256. 5 4. А.с. 1765258 СССР, МКИ С23С 26/00. Устройство для фрикционно-механического нанесения покрытий / В.И. Кубич, A.M. Колчаев (СССР). Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 6 № 4846576/02; заявл.02.07.90; опубл.30.09.92, Бюл. №36. 5. Пат. №2134873 Российская Федерация, МПК6 G01N19/04. Способ определения тангенциальной прочности адгезионной связи / Колчаев A.M.; заявитель и патентообладатель Рязань Военный автомобильный институт. - №97114060/28 заявл. 1.08.97 опубл. 20.08.99. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601