Триботехнический состав "Тренол"

Основы технологии применения препарата «Тренол»

«ТРЕНОЛ» – триботехнический состав, основным компонентом которого являются специально обработанные природные минералы группы серпентинитов. Название происходит от латинского «серпентес» — «змея» — из-за гладкой, блестящей поверхности минерала, напоминающей кожу змеи. Русское название – змеевик. Серпентин имеет несколько структурных разновидностей: скорлуповатую (антигорит), параллельно-волокнистую (хризотил-асбест), плотный серпентин с однородной структурой (так называемый благородный серпентинит). В триботехнике используется последняя разновидность — слоистый силикат магния Mg3[Si2O5](OH)4. Цвет темно-зеленый различных оттенков: от зеленого до зеленовато-черного. Твердость от 2,5 до 4, в зависимости от структуры.

Триботехнический препарат «ТРЕНОЛ» – это мелкодисперсные (5-40 мкм) многоингредиентные сухие смеси, состоящие из силикатных соединений в различных кристаллических и аморфных фазах. Химически препарат нейтрален, не гигроскопичен. «ТРЕНОЛ» предназначен для образования в узлах саморегулирующихся пар трения. Разработанные технологии на основе препарата «ТРЕНОЛ» позволяют получить в узлах трения, причем, в режиме штатной работы механизма, восстановительные, упрочненные, антифрикционные, противоизносные поверхности трения. Это достигается за счет изменения свойств поверхностных и подповерхностных слоев металла в зоне трения. Штатная смазка служит только для доставки препарата «ТРЕНОЛ» к пятну трения.

Процессы, которые происходят в области трения при присутствии в ней препарата «ТРЕНОЛ», условно можно разделить на три этапа:

  • активирование триботехнического препарата и поверхностей в области трения;
  • внедрение триботехнического препарата в поверхностные слои металла в зоне контакта;
  • диффузия триботехнического препарата из поверхностного слоя вглубь металла.

Пара трения до обработки препаратом "Тренол"На первом этапе в области трения, в микропятнах контакта, где возникает давление до 1000 МПа, кристаллы препарата разрушаются, образуя активные радикалы. В это же время кристаллы, имеющие более высокую твердость по отношению к металлу, производят микрошлифование контактирующих поверхностей. При этом с поверхности металла удаляются продукты разложения смазки, окисные пленки, то есть  поверхность «активируется». Необходимо отметить, что процессы, условно выделенные в первый этап, продолжаются в течение всего периода нахождения в зоне трения препарата «ТРЕНОЛ». Происходит доизмельчение кристаллов, в результате которого размер частиц становится меньше величины зазоров в узле трения. «ТРЕНОЛ» постепенно превращается в ультрадисперсный абразив, изнашивающий поверхности. Поэтому время нахождения ТРЕНОЛ в механизме ограничено.

Пара трения в процессе обработки препаратом "Тренол"Второй этап начинается, когда в зоне контакта образуется достаточная концентрация активированных частиц препарата «ТРЕНОЛ» и появляются активные (очищенные и отшлифованные) поверхности. Под действием катализаторов и энергии контактных нагрузок происходит замещение катионов Mg в кристаллах «ТРЕНОЛ» на катионы Fe с образованием твердых растворов. Процесс идет при направленном действии высокой (на уровне предела текучести) нагрузки, а также ему способствует сходность параметров кристаллических решеток составляющих «ТРЕНОЛ» и стали. В результате на поверхности образуется модифицированный слой, органически связанный с поверхностным слоем стали. Твердость поверхности существенно увеличивается, прекращается ее абразивный износ. Способность силикатов к образованию взаимных твердых растворов приводит к тому, что образующийся на поверхности стали слой состоит из различных по структуре соединений (от бесконечных слоев и цепочек до аморфной фазы), связанных между собой и способных к дальнейшим фазовым превращениям. Второй этап заканчивается, когда насыщение препаратом «ТРЕНОЛ» произойдет по всей поверхности металла в зоне трения. В конце второго этапа резко уменьшается коэффициента трения, о чем свидетельствует снижение температуры нагрева узла трения. По окончании второго этапа из механизма удаляют смазку с остатками препарата «ТРЕНОЛ» и заливают свежую.

Пара трения после обработки препаратом "Тренол"Третий этап. При последующей работе машины, под действием контактных нагрузок, действующих в зоне трения, происходят фазовые превращения в поверхностных слоях. Продолжается реакция ионного обмена Мg <-> Fe, которая приводит к дальнейшей диффузии силикатов вглубь кристаллической решетки стали. Происходят изменения в структуре как поверхностного, так и более глубоких слоев. Процесс заканчивается с образованием стабильной кристаллической структуры поверхностных и подповерхностных слоев. Этот этап может длиться нескольких сотен, а то и тысяч часов в процессе штатной работы механизма.

Стоит отметить некоторые особенности процесса, оказывающие существенное влияние на свойства образующихся поверхностей.

  1. Структурные превращения протекают в обеих трущихся поверхностях под воздействием равнозначных нагрузок.
  2. Идущие процессы характеризуются саморегуляцией, так как трансформация поверхностей и изменение условий трения ведут к уменьшению скорости процесса и изменению направления диффузии.
  3. В конце процесса образуются структуры, приспособленные к конкретным условиям.