Бурлакова Виктория Эдуардовна, заведующий кафедрой «Химия», доктор технических наук, профессор,
344000, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1
Burlakova, Victoria E., Dr.Sci. (Eng.), professor, Head of the Chemistry Department,
1, Gagarin sq., Rostov-on-Don, 344000
Дроган Екатерина Геннадьевна, младший научный сотрудник лаборатории «Гибридный функциональные материалы на основе графена»
344000, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1
Drogan, Ekaterina G., junior research scholar,
1, Gagarin sq., Rostov-on-Don, 344000
Introduction. The possibility of using monocarboxylic acids as a lubricant composition additive, and the effect of their concentration in lubricant on the evolution of the friction factor of a brass-steel couple, as well as the morphology of the film surface under friction is considered. The work objective is to study the effect of the concentration of carboxylic acids in the lubricant composition on the evolution of the friction factor of copper – steel alloy.
Materials and Methods. Tribological studies of a brass-steel friction couple in aqueous solutions of monocarboxylic acids with the concentrations of 0.025; 0.05; 0.1; 0.2; 0.5 mol/l are carried out. Using scanning electron microscopy, we have studied the morphology of the servovite film surface that is formed on a steel disk after frictional interaction of a brasssteel couple in aqueous solutions of acids with the concentration of 0.1 mol/l.
Research Results. Tribological characteristics of the brasssteel tribocoupling in aqueous solutions of carboxylic acids of various concentrations are studied. The optimum acid concentration in the lubricant composition is specified. Herewith, a selective transfer and a wearless friction regime are implemented under friction of the brass 59–steel 40X couple. A decrease in the friction ratio to 0.009 and 0.007 is found out under friction in aqueous solutions of valeric and caproic acids, respectively. The formation of an anti-friction film on the steel surface is identified through the scanning electron microscopy. It is established that the film formed in an aqueous solution of caproic acid has a denser structure in comparison with the film formed under friction in aqueous solutions of butyric and caproic acids.
Discussion and Conclusions. Thus, the tribological studies of a brass-steel friction couple in aqueous acid solutions show that the optimum molar acid concentration in the lubricant composition is 0.1 mol/l. At this acid concentration, the values of the friction factor characteristic of the wearless mode are attained.
Введение. Статья посвящена исследованию возможности использования в качестве присадки к смазочной композиции одноосновных карбоновых кислот и изучению их влияния на эволюцию коэффициента трения пары латунь-сталь, а также изучению морфологии формирующихся при трении поверхности пленок. Целью работы являлось изучение влияния концентрации карбоновых кислот в составе смазочной композиции на эволюцию коэффициента трения пары сплав медь-сталь.
Материалы и методы. Проведены трибологические исследования пары трения латунь-сталь в водных растворах одноосновных карбоновых кислот с концентрациями 0,025; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 моль/л. С помощью растровой электронной микроскопии изучена морфология поверхности сервовитной пленки, формирующейся на стальном диске после фрикционного взаимодействия пары трения латунь-сталь в водных растворах кислот с концентрацией 0,1 моль/л.
Результаты исследования. Изучены трибологические характеристики трибосопряжения латунь-сталь в водных растворах карбоновых кислот различной концентрации. Установлена оптимальная концентрация кислоты в составе смазки, при которой в результате трения пары латунь 59-сталь 40Х реализуется избирательный перенос и достигается режим безызносного трения. Обнаружено снижение коэффициента трения до 0,009 и 0,007 при трении в водных растворах валериановой и капроновой кислот соответственно. С помощью растровой электронной микроскопии выявлено формирование на стальной поверхности антифрикционной пленки. Установлено, что пленка, формирующаяся в водном растворе капроновой кислоты, имеет более плотную структуру, в сравнении с пленкой, формирующейся при трении в водных растворах масляной и капроновой кислот.
Обсуждение и заключения. В результате трибологических исследований пары трения латунь-сталь в водных растворах кислот выявлено, что оптимальной молярной концентрацией кислоты в составе смазки является концентрация 0,1 моль/л. При этой концентрации кислоты достигаются значения коэффициента трения, характерные для режима безызносности. Выявлено, что изменение концентрации кислоты приводит либо к увеличению значений коэффициента трению, либо к незначительному его снижению. При этом увеличение концентрации кислоты сопровождается коррозионными процессами на поверхности пары трения.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.