Удосконалення механізму притирання вільним абразивом за допомогою використання силікатного складу

Анотація

Наведено результати експериментального дослідження, які пояснюють і підтверджують механізм притирання поверхонь тертя силікатним абразивним складом.

Показано, що стабільність силікатної пасти для притирання в часі може бути досягнута шляхом введення трихлористого заліза (FeСl₃), яке у цьому разі є загусником рідкого скла і, крім цього, має високі гігроскопічні властивості. Адгезійні властивості силікатної пасти покращуються завдяки введенню у склад мастила 1-13. Вибір цього мастила обумовлений розчинністю у воді. Для збільшення абразивної здатності силікатної пасти введено абразивний порошок.

Виявлено, що продуктивність притирання на силікатному складі і якість поверхонь вищі ніж при обробці пастою «КТ», яку застосовують для притирання клапанів автомобільних двигунів. На підставі результатів дослідження наведено механізм притирання поверхонь тертя силікатною пастою. У разі взаємного переміщення поверхонь відбувається різання-дряпання абразивними зернами найвищих вершин нерівностей. У разі додавання до складу абразивного матеріалу відбувається обволікання його частинок оксидом кремнію (SiO₂). Це пояснюється тим, що розчини рідкого скла мають високу силу зчеплення і невеликий поверхневий натяг. У точках зіткнення абразивних частинок відбувається підвищення температури, а оскільки навколо абразиву знаходиться SiO₂, то за умови потрапляння останнього в зону зіткнення відбувається утворення аморфного кремнезему (SiO₂). Оскільки абразивні зерна покриті плівкою оксиду кремнію, то під багаторазовою дією абразиву SiO₂ проникає в западини мікронерівностей і зчіплюється з поверхнею. У такий спосіб оброблювана поверхня насичується оксидом кремнію, що призводить до підвищення її якості після притирання силікатним складом.

Доведено, що висока якість поверхні формується завдяки аморфному кремнезему. Для підтвердження цього механізму було проведено хімічний та рентгеноспектральний аналізи зразків, які показали наявність на обробленій поверхні SiO₂  та «сильного зв’язку» кремнієвих сполук із поверхневим шаром металу.

Встановлено, що отримання високої якості поверхні також обумовлено формою абразивних частинок та продуктів зносу. Підтверджено, що при змінному русі поверхонь стосовно один одного абразивні зерна набувають щоразу нового положення; за такої умови зношуються з усіх боків і набувають округлу форму, а також одночасно огортаються плівкою SiO₂.