Модельные испытания

Сталь 45 использовалась в состоянии поставки. Нанопорошки получали методом электрического взрыва проводника, и средний размер их частиц составлял 100 нм. Структурные исследования модифицированных поверхностных слоев стали 45 после испытаний проводили методами оптической и растровой электронной микроскопии, микрорентгеноспектрального анализа, ожеспектроскопии и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, рентгеновской дифракции и профилографирования.

Результаты исследования показали, что для всех случаев использования металлических нанопорошков независимо от установленного режима скоростей скольжения и нагрузок и полученных соответствующих триботехнических показателей пары трения, имеются общие признаки структурного состояния поверхностных слоев стали 45.

Добавленные в масло нанопорошки помимо отсутствия эффекта безызносности не вызывали эффекта металлоплакирования, столь же часто упоминаемого в литературе. На поверхностях трения образцов после испытаний не обнаруживалось металлоплакирующей пленки, состоящей из какого-либо металла. Частицы меди, латуни или цинка были найдены только в форме окисленных агломератов микронных размеров, произвольно расположенных по площади поверхностей трения. Основное строение поверхностных слоев составляли не агломерированные частицы добавок, а вторичные структуры (окислы) системы железо-кислород с различным и неоднородным по глубине содержанием второго элемента. Такие данные позволяют утверждать, что действие частиц нанопорошков на развитие процессов трения и изнашивания в поверхностных слоях в большей степени проявилось через иной, отличный от общепринятого, механизм смазочного действия. Влияние добавок в выбранных условиях было основано на возникновении в процессе трения побочных эффектов химического взаимодействия наночастиц с кислородом смазки, а также на характере деформирования частиц, попадающих в пятна фактического касания.