ИЗБИРАТЕЛЬНЫЙ ПЕРЕНОС
Эффект избирательного переноса был обнаружен впервые
советскими учеными Д.Н. Гаркуновым и И.В. Крагельским.
Сущность эффекта состоит в следующем: при трении
стали по бронзе в присутствии глицерина происходит растворение
поверхности бронзы и на ней образуется чисто медный
пористый слой (сервовитная пленка). При контакте со
стальной поверхностью часть медного пористого слоя переносится
на сталь, постепенно образуя и на ней сплошную
медную пленку. Процесс избирательного переноса происходит
до тех пор пока обе поверхности не будут покрыты сервовитной
пленкой толщиной 2...3 мкм. Материал сервовитной
(медной) пленки не способен к наклепу, имеет малые
усилия сдвига, пленка пориста, способна к схватыванию, при
трении ее частицы переходят с одной поверхности на другую
без образования повреждений и увеличения сил трения.
Сервовитная пленка может образовываться и в паре
сталь — сталь при применении смазочных материалов, содержащих
мелкие частицы меди, бронзы, а также свинца
или серебра. В процессе работы частицы из смазочного слоя
переносятся на обе поверхности, образуя сервовитную пленку.
Пленка сглаживает неровности поверхности, при этом
практическая площадь контакта приближается к расчетной и
давление равномерно распределяется по всей рабочей поверхности.
Рыхлая структура сервовитной пленки обеспечивает протекание
процесса трения без деформации металла поверхностных
слоев; коэффициент трения приближается к трению
со смазочными материалами.
Таким образом, избирательный перенос обеспечивает
практически безызносную работу сопряжения вследствие
эффекта автокомпенсации износа, который заключается в
том, что частицы износа не уходят из зоны трения, а, взаимодействуя
со смазочным материалом, образуют медную
пленку, покрывающую рабочую поверхность.
Для создания условий избирательного переноса в узлах
трения применяют соответствующие жидкие и пластичные
смазочные материалы, обеспечивающие возникновение сервовитных
пленок; металлоплакирующие пластичные смазочные
материалы для пары сталь — сталь; латунирование одного
из элементов сопряжения.
При выполнении ремонтных работ для повышения долговечности
отдельных узлов автомобиля за счет избирательного
переноса можно рекомендовать некоторые мероприятия:
• применение финишной антифрикционной безабразивной
обработки (ФАБО) цилиндров двигателей;
• для шарнирных соединений предлагается использовать
смазки с добавкой до 15% порошков меди, бронзы,
свинца;
• более широкое использование подшипников качения
с бронзовыми сепараторами.
При обработке внутренней поверхности цилиндров двигателей
окончательной операцией является хонингование,
после выполнения которой поверхность насыщается абразивными
частицами, в процессе работы пары цилиндр — поршень
абразивные частицы вымываются смазкой и усиливают
процесс изнашивания. Для устранения этого недостатка
предлагается ФАБО. Сущность процесса состоит в том, что
на внутреннюю поверхность цилиндра с помощью
латунных, медных или бронзовых стержней натирают
слой в среде глицерина. Толщина слоя, равная
1...2 мкм, позволяет обеспечить избирательный перенос и
увеличить срок службы цилиндра двигателя.
В шарнирных соединениях для создания избирательного
переноса в пластичную смазку добавляют порошки свинца
до 15% по массе (свинцоли). Такая добавка способствует
образованию защитного слоя из свинца, снижающего возможность
заедания поверхностей.
При выборе подшипников качения предпочтение отдается
подшипникам с бронзовым или латунным сепаратором
по следующим соображениям. В процессе работы на шарики
при соприкосновении их с бронзовым сепаратором натирается
медный слой, который затем переносится и на беговые
дорожки обеих обойм, наличие защитного медного слоя
в паре шарик — беговая дорожка резко снижает усталостное
разрушение поверхностей. Объясняется это тем, что в подшипниках
качения нет чистого перекатывания шариков по
беговой дорожке обойм. Оно обычно сопровождается проскальзыванием
одной поверхности относительно другой, что
вызывает их схватывание и заедание.
Это наиболее неблагоприятный момент в работе подшипников
качения. Смазка и в большей мере защитный медный
слой предотвращают схватывание и заедание поверхностей
шариков и обойм и снижает величину их износа.