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《稀土元素摩擦催渗硼的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、石油学报(石油加工)1996年3月 ACTAPETROLEISINICA(PETROLEUMPROCESSINGSECTION) 第12卷第1期稀土元素摩擦催渗硼的研究X陈波水 董浚修 陈国需(后勤工程学院,重庆 630042)提 要 在研究油溶性二烷基二硫代磷酸镧(简称LaDDP)和有机硼酸酯(简称OB)的润滑性能和润滑机理过程中,发现这两种添加剂具有优异的协合润滑作用,且在适宜的摩擦条件下,稀土元素La可促进B元素的摩擦扩散,并形成La2B摩擦共渗层。提出了稀土元素对有机硼酸
2、酯具有“摩擦催化裂化”的催渗机制。LaDDP在亚表面生成的La2B摩擦共渗层使材料硬度增加和耐磨性增强。关键词 润滑添加剂 稀土镧 有机硼 摩擦扩散〔1～4〕在化学热处理中稀土元素对硼元素具有催渗作用,已经得到证实。稀土元素对硼元素具有催渗作用,主要表现在稀土元素使硼渗层的厚度增大,渗速加快,并改善渗层的机械和冶金学等性能。我们研究了在摩擦条件下,稀土元素和硼元素的扩散渗透行为;探讨了稀土元素摩擦催渗硼的摩擦学条件;考察了稀土与硼摩擦共渗层的摩擦磨损性能;提出了稀土元素摩擦催渗硼的宏观机制和含稀
3、土元素与硼元素的复合润滑添加剂的润滑机理。1 实验结果111LaDDP和OB的抗磨减摩性能采用MQ2800四球机和HQ21型摩擦试验机评价LaDDP(化学式:La〔S(S)P(OR)2〕3·mH2O)和OB(化学式:B(OR)3)的抗磨减摩性能。所用基础油为VG68机械油。钢球试环和试块均为GCr15轴承钢。结果示于表1。表1LaDDP和OB的抗磨减摩性能试验结果Table1TribologicalresultsforLaDDPandOBSampleVG68510%OB110%LaDDP510%
4、OB+110%LaDDPPBöN509167441811171211851830kgDömm0158001572013680132330min60kgDömm01913016860151330minf01094010780105601049PB-Maximumnon2seizureload;D-Wearscardiameter;f-Frictioncoefficient.112 磨斑表面和亚表面元素分布特征采用俄歇电子能谱(AES、型号PHI610)方法研究磨斑表面和亚表面稀土La和元素硼的分布
5、特征。图1(a)～(c)分别为OB、LaDDP以及复合添加剂在不同负荷下运转30min后,磨斑表面的AES谱。X通讯联系人。第1期 稀土元素摩擦催渗硼的研究 63113 表面膜的化学特征图1 不同摩擦条件下元素分布的AES谱Fig.1AESspectraofelementaldistributionforwearsurfacesunderdifferentfrictionconditions(a)—OB,30kg;(a′)—OB,60kg
6、;(b)—LaDDP,30kg;(b′)—LaDDP,60kg;(c)—OB+LaDDP,30kg;(c′)—OB+LaDDP,60kg.64 石油学报(石油加工) 第12卷 采用X射线光电子能谱(XPS,型号PHI5300)对60kg、30min条件下复合添加剂润滑的磨斑表面主要元素的化学特征进行分析。各主要元素的电子结合能及对应的化学态示于表2。 表2 表面元素的电子结合能和化学态Table2Electronbindingene
7、rgyandchemicalstatesofsuperficialelementsElementBindingenergyöeVChemicalstateS16310;16815Organicsulfur,SO2-4P13312PO34Fe71017Fe2O3La83411La2O3B19111;18710Organicboron,elementarysubstanceboron典型元素La和B的谱图见图2。图2 元素La和B的XPS谱Fig.2XPSspectraforelementallan
8、thanumandboron114 表面硬度采用MT23型显微硬度仪对60kg30min条件下的磨斑表面进行硬度测定,结果示于表3。表3 磨斑表面显微硬度值Table3MicrohardnessofwearsurfacesSurfaceVG68OBLaDDPOB2LaDDPHV-2531664669752011ökg·mm2 分析和讨论211LaDDP和OB的润滑性能从表1可见,分别将一定比例的OB和LaDDP加入基础油后,均能不同程度地使油品的pH值提高,磨斑直径和摩擦系数减小,说明这两种添加
