Abstract
The article reflects certain applied aspects of a new direction of energy — biosynthetic energy sources, such as bio-oils obtained from technical oils. In particular, there are considered results of the research of the influence of such a characteristic factor of base oils and, first of all, bio-oils as their surface activity on energy efficiency and reliability of operation of friction units lubricated by them under the conditions of the boundary regime of friction. It is proved that the surface activity of oils as an indicator of their functional quality is due to the peculiarities of the structure and properties of their molecules, the energy fields of which evoke certain tribochemical interactions with triboactivated nano-surfaces of friction steels. Separate provisions for evaluating the effect of the tribochemical activity of oils on the process of modifying the steel surfaces of functioning friction units have been formed. The essence of X-ray examination of the influence of lubricating media on the condition of the steel surface by the method of a sliding X-ray beam, analyzing the surface layers with a depth of 0.5–7 mkm. The effect of significant influence of bio-oils obtained from oils on the phase transformations of the structure and properties of the steel surface during tribe tests of samples on friction and wear is revealed. It is established that the effect of obtaining the crystal structure of steel with surface hardening under the deformed layer depends on the tribochemical activity of the proposed three lubricating compositions, which are characterized by the algorithmic growth of such activity. It is proved that the tribochemical activity of bio-oils (in compositions 2 and 3, estimated by the intensity of phase transformations in the surface layers (the effect of Rebinder PO), leads, in turn, to improved friction and wear of lubricated samples compared to the composition 1 low triboactivity. X-structural surfaces analysis of the samples of steel 45 in the initial state and after testing in the media of each of the compositions showed that in the friction processes there is a destruction of the structure of austenite with the release of α-phase (ferrite). It is shown that the intensity of such modification of steel surfaces is progressively amplified in samples lubricated with compositions in accordance with their increasing triboactivity. It was found that with the penetration into the surface layers of steel (from 0.5 to 7 mkm), lubricated with bio-oils of the samples after their tribometer tests, the amount of ferrite increases and the content of austenite decreases. This reduces the deformability of the structure of metal crystals, which leads to the strengthening of its surface under its plasticized layer, and hence the reduction of friction and wear due to the formed intersurface servito-tribopolymer film, resistant to friction. Bibl. 12, Fig. 5, Tab. 3.
Highlights
Устаткування та приладиКириченко В.І.1, докт. пед. наук, канд. хім. наук, проф., Кириченко В.В.2, канд. хім. наук, Нездоровін В.П.1, канд. хім. наук, Стремецький О.І.1
It was found that with the penetration into the surface layers of steel, lubricated with bio-oils of the samples after their tribometer tests, the amount of ferrite increases and the content of austenite decreases. This reduces the deformability of the structure of metal crystals, which leads to the strengthening of its surface under its plasticized layer, and the reduction of friction and wear due to the formed intersurface servito-tribopolymer film, resistant to friction
Summary
Кириченко В.І.1, докт. пед. наук, канд. хім. наук, проф., Кириченко В.В.2, канд. хім. наук, Нездоровін В.П.1, канд. хім. наук, Стремецький О.І.1. Розглянуто результати дослідження впливу такого характеристичного фактора базових олив та біоолив, як поверхнева їх активність, енергоефективність та надійність роботи змащених ними за умов межового режиму вузлів тертя. Аналіз сутності методів та особливості їх використання розглядаються у контексті динаміки та механізмів фізико-хімічних явищ, які мають місце у поверхневих наношарах змащених поверхонь вузлів тертя, та ефективності їх роботи [1, 6, 11]. У перебігу трибологічних досліджень процесів та явищ, які мають місце у змащених оливами (мастильними матеріалами взагалі) вузлів тертя орієнтувалися на реальний режим їх експлуатації ― межовий, з його певними функціональними характеристиками, а саме: а) досить високою енергетичною напруженістю поверхневих шарів тіл тертя в ділянці їх контакту; б) графічною залежністю коефіцієнта тертя (f, ордината) та товщини прверхневої оливної плівки (h) від комплексного параметра η.υ.FN–1 (де η ― в’язкість; υ ― швидкість; FN ― навантаження нормальне), відомою під назвою «крива Штрибека»; в) умовним параметром λ відповідно до формули λ = h/ R (де R ― середньоквадратичне значення шорсткостей поверхонь), причому за межового режиму тертя λ ≤ 0,4 [1, 6, 7]. З іншого боку, на поверхневу активність олив впливає вільна енергія високополярних функціональних груп, зокрема –OH, –C(O)–OR, –CH=CH– CH(OH)– тощо, відповідно до представлених двох характеристик: а) питомої вільної енергії окремих груп ΔGо/S, Дж/м2; б) поверхонь окремих груп S, м2/кмоль, на яких розподілена енергія ΔGо, Дж/кмоль: Параметри силових полів (ΔGо/S).102, Дж/м2 S, м2/кмоль
Sign-in/Register to view highlights & summary Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callDisclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
