Tính chất tribological của hai loại phức chất đất hiếm như các phụ gia bôi trơn cho lớp phủ hàn laser

Emerald - Tập 64 Số 1 - Trang 23-32 - 2012
Hao‐Bo Zhang1, Yan‐qiu Xia2, Zhi‐lu Liu2, Jun Zhao3
1Lanzhou Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences – State Key Laboratory of Solid Lubrication, Lanzhou, China College of Science, Gansu Agricultural University, Lanzhou, China and Graduate School of Chinese Academy of Sciences, Beijing, China
2Lanzhou Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences – State Key Laboratory of Solid Lubrication, Lanzhou, China
3College of Science, Gansu Agricultural University, Lanzhou, China

Tóm tắt

Mục đíchMục đích của bài báo này là thử nghiệm hai loại phức chất đất hiếm của Lanthanum Dialkyldithiophosphate (LaDDP) và Lanthanum Dialkylphosphate (LaDP) như các phụ gia bôi trơn trong parafin lỏng cho thép 60Si2Mn chưa qua xử lý và lớp phủ hàn laser Ni35A trên cặp trượt thép 60Si2Mn, đây là một sự thay thế tiềm năng cho Zinc Dialkldithiophosphate (ZnDDP).Thiết kế/phương pháp tiếp cậnCác tính chất tribologic được đánh giá bằng thử nghiệm ma sát và mài mòn dao động Optimol-SRV. Hình dạng của các bề mặt bị mài mòn được quan sát bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM), và trạng thái hóa học của một số nguyên tố điển hình trên các bề mặt bị mài mòn được kiểm tra bằng phương pháp quang phổ electron tia X (XPS).Kết quảCác lớp phủ hàn laser được xử lý của thép có thể cải thiện độ cứng và độ bền của nó và thép đã được phủ có khả năng mang tải cao hơn so với 60Si2Mn; Các phức chất đất hiếm của LaDDP và LaDP có tính hòa tan trong dầu tốt, giảm ma sát và khả năng chống mài mòn. Những phức chất đất hiếm này như phụ gia trong parafin lỏng trong quá trình ma sát có thể hình thành một lớp bảo vệ chứa oxit đất hiếm, sulfate và hợp chất chứa lưu huỳnh trong quá trình ma sát.Giới hạn/ý nghĩa nghiên cứuBài báo giới thiệu hai loại phụ gia tiềm năng, thân thiện với môi trường và hiệu quả cao để thay thế ZnDDP trong các chất bôi trơn.Ý nghĩa thực tiễnNhờ vào tính chất giảm ma sát và khả năng chống mài mòn tốt, LaDDP và LaDP là hai phụ gia bôi trơn công nghiệp tối ưu và đầy hứa hẹn.Tính mới/gia trịCông trình này là một ứng dụng mới của phức chất đất hiếm như phụ gia bôi trơn trong parafin lỏng, cung cấp một hướng đi mới cho thiết kế các cặp ma sát và phụ gia bôi trơn. Các thí nghiệm tribology đã được thực hiện thông qua sự thay đổi của điều kiện thí nghiệm.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Chen, B. (1994), “Tribological properties of rare earth coordination complexes”, Phd thesis. Goldschmidt, H.J. (1949), “Interplanar spacings of carbides in steels”, Metallurgia, Vol. 40, pp. 103‐4. Hu, J., Wei, X., Dai, G., Fei, Y., Xie, F. and Zong, Z. (2008), “Tribological behaviors and mechanism of sulfur‐ and phosphorus‐free organic molybdate ester with zinc dialkyldithiophosphate”, Tribol. Int., Vol. 41, pp. 549‐55. Kang, J., Wang, C., Wang, H., Xu, B., Liu, J. and Li, G. (2009), “Characterization and tribological properties of composite 3Cr13/FeS layer”, Surf. Coat. Technol., Vol. 203, pp. 1927‐32. Lian, Y., Yu, L. and Xue, Q. (1996a), “The antiwear and extreme pressure properties of some oil‐water double soluble rare earth complexes part 1: their tribological behaviour in water”, Wear, Vol. 196, pp. 188‐92. Lian, Y., Yu, L. and Xue, Q. (1996b), “The antiwear and extreme pressure properties of some oil‐water double soluble rare earth complexes part 2: their tribological behaviours in liquid paraffin”, Wear, Vol. 196, pp. 193‐6. Liu, X., Zhou, F., Liang, Y. and Liu, W. (2006), “Tribological performance of phosphonium based ionic liquids for an aluminum‐on‐steel system and opinions on lubrication mechanism”, Wear, Vol. 261, pp. 1174‐9. Thompson, Q., Reid, S. and Weiss, R. (1972), “Antioxidants for ester base functional fluids”, US Patent, 15. 3 684 711. Xia, Y., Wang, L., Liu, X. and Qiao, Y. (2008), “A comparative study on the tribological behavior of nanocrystalline nickel and coarse‐grained nickel coatings under ionic liquid lubrication”, Tribol. Lett., Vol. 30, pp. 151‐7. Xu, G. and Yuan, C. (1987), The Solvent Extraction of Rare Earth, Science Publishing Company, Beijing (in Chinese). Yu, L., Lian, Y. and Xue, Q. (1998a), “The tribological behaviors of some rare earth complexes as lubricating additives part 1: an investigation of the friction‐reducing behaviors and an XPS study of the tribochemical characteristics”, Wear, Vol. 214, pp. 47‐53. Yu, L., Lian, Y. and Xue, Q. (1998b), “The tribological behaviors of some rare earth complexes as lubricating additives part 2: the antiwear and extreme pressure properties in lithium grease”, Wear, Vol. 214, pp. 151‐5. Zhang, Z., Yu, L., Liu, W. and Xue, Q. (1996), “Friction and wear behaviors of the complexes of rare earth hexadecylate as grease additive”, Wear, Vol. 215, pp. 40‐5. Zhang, Z., Yu, L., Liu, W. and Xue, Q. (2001), “The effect of LaF3 nanocluster modified with succinimide on the lubricating performance of liquid paraffin for steel‐on‐steel system”, Tribol. Int., Vol. 34, pp. 83‐8.