Образование окисла

В отличие от частиц порошка меди частицы цинка способны вступать в низкотемпературную реакцию с кислородом и могут оказывать абразивное воздействие на окисленные поверхности. Предполагая образование окисла ZnO в процессе трения, нужно сказать, что он менее тверд, чем известные оксиды железа. Но в парах трения сталь-сталь (даже в нанокристаллическом состоянии) он часто выступает в роли абразива как при граничной смазке, так и при сухом трении.

При трении со смазками, содержащими металлические порошки, над побочными окислительными эффектами может доминировать и чисто механический эффект, обусловленный пластичностью частиц. Механическое поведение деформирующихся в пятнах контакта наночастиц, по-видимому, является главной причиной заметного снижения значений износа образцов при работе пары трения в среде масла с латунной добавкой. Данные электронной микроскопии и профилографирования показали, что частицы нанопорошка латуни в отличие от остальных добавок не вызывали ни абразивного воздействия, ни коррозионного во всем диапазоне скоростей скольжения и нагрузок.

Деформируясь в пятнах фактического касания, агломерированные частицы порошков снижают уровень сдвиговых напряжений, возникающих в поверхностных слоях образцов. Это обусловлено нанокристаллическим состоянием добавленных в масло порошков. Например, в некоторых работах отмечалось, что поверхностный слой меди с нанокристаллической структурой практически не упрочнялся в отличие от поверхностного слоя меди с поликристаллической структурой. В связи с этим темп изнашивания материалов значительно различался. Дислокационная активность в нанокристаллах уменьшается за счет измельчения зерна, и при нагружении трением пластическая деформация в них происходит путем межзеренного скольжения. Слабое упрочнение материалов с нанокристаллическим строением при трении соответствует преимущественно поворотному, а не сдвиговому типу деформации. Поэтому и в настоящих исследованиях улучшение триботехнических свойств металлосодержащих смазок произошло после повышения нормальной внешней нагрузки, когда вероятность пластического деформирования частиц, попадающих в зону трения, значительно повышается.