Инженерные решения в области
смазочных материалов и клеев-герметиков

Инновационные покрытия MODENGY™ расширяют сферу применения АТСП

Линейка антифрикционных материалов, разработанная компанией Modengy, включает покрытия, которые могут работать даже в экстремальных условиях эксплуатации. Этим они кардинально отличаются от стандартных АТСП и пластичных смазок.

В сфере машиностроения все активнее используются антифрикционные твердосмазочные покрытия (АТСП), во многих случаях заменяющие традиционные смазки.

Их возрастающая популярность обусловлена высокими эксплуатационными характеристиками, легкостью нанесения, свойствами ресурсной смазки и способностью создавать узлы трения, не требующие дальнейшего обслуживания.

В арматуростроении твердосмазочные покрытия применяют при производстве задвижек (в парах «шибер – седло»), ходовых винтов, подшипников скольжения, шаровых кранов, зубчатых приводов, резьбовых соединений и в других тяжелонагруженных узлов трения.

Рассмотрим преимущества АТСП и пути преодоления возможных ограничений по их использованию.

Классические антифрикционные покрытия: состав и области применения

Обычно антифрикционные твердосмазочные покрытия производятся на основе дисульфида молибдена – твердого смазочного материала слоистой кристаллической структуры. Помимо МоS2, они содержат органическое связующее вещество (эпоксидную, фенолформальдегидную, акриловую или другую смолу) и растворитель.

Дисульфид молибдена придает покрытию характерный серый цвет и металлический отблеск (рис. 1), обеспечивает низкий коэффициент трения и хорошие противозадирные свойства.


Внешний вид покрытия с дисульфидом молибдена на деталях червячной пары

Рис. 1. Внешний вид покрытия с дисульфидом молибдена на деталях червячной пары


Несмотря на все достоинства дисульфидмолибденовых АТСП их применение существенно ограничено термически: при температурах выше +400 ºС происходит интенсивное окисление MoS2и разрушение органических смол.

Триоксид молибдена, который образуется при окислении дисульфида, обладает уже не смазочными, а абразивными свойствами. Цвет покрытия при этом меняется с серого на желтый.

Большинство АТСП теряют свою адгезию в среде кислот и жидкого кислорода, очень быстро изнашиваются при увеличении скорости скольжения более 0,5 м/с.

Таким образом, классические антифрикционные покрытия эффективны только для обслуживания тихоходных узлов, работающих в определенном температурном диапазоне.

При этом существует множество деталей (например, в трубопроводной арматуре, турбинах и пр.), которые работают при температурах свыше +500 ºС. В таких узлах невозможно применять не только АТСП, но и любые традиционные смазки.

В связи с этим задача снижения трения и износа очень актуальна для предприятий, производственные процессы которых проходят в химически агрессивных средах, при высоких температурах и скоростях

Особенности и преимущества твердосмазочных покрытий MODENGY™

В целях расширения сферы применения АТСП отечественная компания «Моделирование и инжиниринг» разработала серию инновационных твердосмазочных покрытий MODENGY™.

Связующее вещество, которое в них используется, имеет неорганическую природу – создано на основе комбинации солей металлов. В качестве твердых антифрикционных компонентов, помимо дисульфида молибдена, используются композиции из графита, ПТФЭ, дисульфида вольфрама и др. веществ. Дополнительно в состав покрытий MODENGY™ введены армирующие и стабилизирующие элементы.

При производстве отечественной техники, предназначенной для применения в тяжелых условиях эксплуатации, широкое применение нашло покрытие MODENGY™ 2560.

Структура покрытия MODENGY™ 2560 и переходная зона «подложка – покрытие» хорошо видна при увеличении 500х (рис. 3).


Структура покрытия MODENGY™ 2560 и переходная зона при увеличении 500х


Рис. 3. Структура покрытия MODENGY™ 2560 и переходная зона при увеличении 500х


От традиционных дисульфидмолибденовых АТСП MODENGY 2560 отличается:

  • Термической стойкостью (выдерживает до +560 ºС)
  • Химической стойкостью
  • Работоспособностью в среде жидкого кислорода
  • Повышенной износостойкостью
  • Эффективностью при высоких скоростях скольжения (до 20 м/с).

Результаты испытаний и области применения покрытия MODENGY™ 2560

Лабораторные триботехнические испытания покрытия MODENGY™ 2560 проходили на деталях из сплава Инконель 750 при нагрузке 20 Н. Один из образцов был обработан MODENGY™ 2560, а остальные – другими известными покрытиями, в том числе Molykote 3400A на основе дисульфида молибдена и эпоксидной связующей смолы. Часть деталей для сравнения не обрабатывалась ничем.

Выборочные результаты испытаний MODENGY™ 2560 и Molykote 3400A, а также образцов без покрытия приведены в таблице.

Название покрытия Диапазон рабочих температур, °С Диаметр пятна износа, мм Коэфициент трения
MODENGY™ 2560 -200…+560 0,7 0,112
Molykote 3400A -200…+430 1,3 0,159
Без покрытия - - 0,337

Испытания показали, что MODENGY™ 2560 превосходит существующие аналоги не только по термостойкости, но и по триботехническим свойствам.

Данное покрытие сегодня используется в лепестковых газодинамических подшипниках турбин, высокотемпературной трубопроводной арматуре (рис. 4).


се


Рис. 4. Шар и металлические седла крана с покрытием MODENGY™ 2560

Не менее эффективно оно для узлов трения, работающих в среде кислот, жидкого кислорода и других агрессивных веществ.

Яндекс.Метрика