Бурлакова Виктория Эдуардовна - заведующая кафедрой химии, доктор технических наук, профессор.
344010, Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1.
Burlakova, Victoria E. - Head of the Chemistry Department, Dr.Sci. , professor.
1, Gagarin Square, Rostov-on-Don, 344000.
Дроган Екатерина Геннадьевна - ассистент кафедры химии.
344010, Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1.
Drogan, Ekaterina G. - teaching assistant of the Chemistry Department.
Тюрин Александр Иванович - заместитель директора по НИР, кандидат физико-математических наук, доцент.
392000, Тамбов, ул. Интернациональная, 33.
Tyurin, Alexander I. - Associate director for Research, Cand.Sci. (Phys.-Math.), associate professor.
Пирожкова Татьяна Сергеевна - инженер.
392000, Тамбов, ул. Интернациональная, 33.
Pirozhkova, Tatyana S. - engineer.
Introduction. The effect of the organic component nature in the systematic series of monocarboxylic acids on the tribological characteristics of the brass-steel friction pair in aqueous solutions is described. Dependence of the mechanical-and-physical properties of the antifriction films formed during friction on the nature of the lubricating composition is investigated. The work objectives are to study the applicability of carboxylic acids as an antifriction lubricant component; to assess their effect on the mechanical properties of the servovite film formed under the brass – steel friction.
Materials and Methods. Tribological studies of the brass-steel friction pair on the AE-5 end-type friction machine are carried out. Roughness parameters of the servovite film were determined through the optical profilometry. The microgeometry and the object structure at the nanoscale were considered using atomic force microscopy. The mechanical characteristics of the antifriction film were investigated using the instrument nanoindentation.
Research Results. Tribological characteristics of the brass-steel tribocoupling and mechanical-and-physical properties of the servovite film formed during friction in the “brass – aqueous solution of carboxylic acid – steel” system were studied. It is established that the friction factor reduces when increasing the hydrocarbon radical length. The dimensional effects are found in the mechanical and tribological properties of the servovite film formed on the surface of the friction interaction in the carboxylic acids.
Discussion and Conclusions. The study results show that the friction interaction on the wearing surface in the aqueous solutions of carboxylic acids forms a nanostructured servovite film which drops the friction factor. Its mechanical, physical and tribological parameters depend on the composition of the model lubricating medium. It is determined that the local mechanical-and-physical properties depend on the method of producing the servovite layer, the load and the size of the deformation zone. The results obtained can be used in the development of lubricants.
Введение. В работе показано, каким образом природа органической компоненты в систематическом ряду одноосновных карбоновых кислот влияет на трибологические характеристики пары трения «латунь — сталь» в водных растворах. Изучена зависимость физико-механических свойств антифрикционных пленок, формирующихся при трении, от природы смазочной композиции. Цели работы: изучить возможности использования карбоновых кислот как антифрикционных компонентов смазочного материала; оценить их влияние на механические свойства сервовитной пленки, формирующейся при трении латуни по стали.
Материалы и методы. Проведены трибологические исследования пары трения «латунь — сталь» на машине трения торцевого типа АЕ-5. Параметры шероховатости сервовитной пленки определялись с помощью оптической профилометрии. Микрогеометрия и структура объекта на наноуровне исследовались с помощью атомно-силовой микроскопии. Механические характеристики антифрикционной пленки изучали с помощью инструментального наноиндентирования.
Результаты исследования. Изучены трибологические характеристики трибосопряжения «латунь — сталь» и физико-механические характеристики сервовитной пленки, формирующейся при трении в системе «латунь — водный раствор карбоновой кислоты — сталь». Установлено, что при увеличении длины углеводородного радикала коэффициент трения снижается. Обнаружены размерные эффекты в механических и трибологических свойствах сервовитной пленки, формирующейся на поверхности фрикционного взаимодействия в водных растворах карбоновых кислот.
Обсуждение и заключения. Результаты исследования показывают, что при фрикционном взаимодействии на поверхности трения в водных растворах карбоновых кислот формируется наноструктурная сервовитная пленка, резко снижающая коэффициент трения. Ее физико-механические и трибологические параметры зависят от состава модельной смазочной среды. Определено, что локальные физико-механические свойства зависят от способа получения сервовитного слоя, нагрузки и размера зоны деформирования. Полученные результаты могут быть использованы при разработке смазочных материалов.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.