Файл: Эксплуатационные свойства и применение горючего, смазочных материалов и специальных жидкостей учебное пособие..pdf

где Me — металл.

Достоверность такого представления о механизме коррозии ме­ таллов подтверждается многочисленными исследованиями.

Действие высокомолекулярных органических кислот на железо (сталь и чугун) обычно проявляется только тогда, когда в резуль­ тате действия воды и кислорода на его поверхности образуется слой гидрозакиси.

В таблице 34 приводятся данные, показывающие влияние воды на коррозионную активность органических кислот.

Т а б л и ц а 34

Влияние влаги на коррозию металлов под действием органических кислот

Анализ данных таблицы показывает, что при наличии воды процесс коррозии металлов и сплавов протекает значительно силь­ нее, чем без воды. Усиление коррозионности органических кислот в присутствии воды обусловливается возрастанием степени их дис­ социации.

Коррозия металлов высокомолекулярными органическими кис­ лотами в присутствии воды может происходить только при сравни­ тельно низких температурах, при которых вода находится в жид­ ком состоянии.

При высоких температурах коррозия металлов высокомолеку­ лярными органическими кислотами происходит только в присутст­ вии перекисей, образующихся при окислении масла.

Процесс коррозии металлов в этом случае протекает по сле­

где Me— металл; R 02 — перекись; RO — кетон.

Из сернистых соединений в маслах могут присутствовать в не­ больших количествах элементарная сера и активные серусодержащие соединения. Наличие этих веществ в масле зависит от приро­ ды сырья, из которого оно получено, а также способа и глубины очистки.

270

При сравнительно невысоких температурах сернистые соедине­ ния, взаимодействуя с металлами, образуют комплексы, которые в виде пленок удерживаются на поверхности металлов. При этом они в какой-то степени защищают металл от дальнейшей коррозии.

При высоких температурах комплексы распадаются с образова­ нием сульфидов металлов (например, CuS, РЬБг и др.). Сульфиды являются хрупкими веществами и при механическом воздействии легко удаляются с поверхности, открывая доступ коррозионоагрессивным веществам к металлу.

Минеральные кислоты в свежих маслах должны отсутствсвать. Они попадают в масло в результате прорыва в картер двигателя продуктов сгорания сернистых топлив и конденсации влаги. Обра­ зующиеся сернистая и серная кислоты вызывают коррозию цвет­ ных и черных металлов.

Коррозионность масла зависит от целого ряда факторов: хими­ ческого состава, температуры, продолжительности контакта с ме­ таллами и наличия антикоррозионных присадок.

Химический состав влияет на стабильность масел против окис­ ления. Масла цикланового и алканового оснований, при окислении которых преимущественно образуются кислые продукты, обладают большей коррозионной активностью. Масла ароматического осно­ вания, при окислении которых образуются в основном продукты уплотнения, имеют меньшую коррозионность.

Масла из сернистых нефтей при сравнительно невысоких тем­ пературах (до 140°С), как правило, менее коррозионны по сравне­ нию с маслами из других нефтей. Природные сернистые соедине­ ния при этих условиях обладают способностью образовывать на поверхности металлов защитную пленку. Коррозионные свойства смазочных масел различного происхождения характеризуются дан­ ными таблицы 35.

271

При повышении температуры коррозионность всех смазочных масел возрастает. Это обусловливается тем, что при повышенных температурах быстрее протекают реакции окисления углеводоро­ дов масла и взаимодействие кислых продуктов окисления с ме­ таллами.

Необходимо отметить, что кинетическая кривая зависимости коррозионности масел от температуры (рис. 79) имеет максимум, который лежит в пределах 160—180° С.

Уменьшение коррозионности масел при дальнейшем повыше­ нии температуры, по мнению некоторых исследователей, объясня­

272

ется следующим. Часть органических кислот улетучивается при этих температурах и одновременно часть кислых веществ претер­ певает дальнейшие изменения и превращается в нейтральные, ко­ торые не обладают коррозионной активностью.

Увеличение продолжительности контакта масла с металлами и сплавами при высоких температурах приводит к росту коррози­ онных потерь (рис. 80). Анализ экспериментальных данных показывает, что при этом возрастает не только абсолютная вели­ чина коррозии металла, но и скорость коррозионного процесса.

Интересно отметить, что кинетическая кривая изменения кор­ розионности масел в зависимости от продолжительности испыта­ ния имеет примерно тот же вид, что и кривая течения процесса окисления масел во времени.

О коррозионности масел судят по кислотному числу, содержа­ нию водорастворимых кислот, щелочей и воды, а также по потен­ циальной коррозионности. Наиболее достоверно коррозионность определяется на специальном приборе и характеризуется измене­ нием массы свинцовой пластинки, контактирующей с маслом и воз­ духом при 140° С в течение 10 часов.

Одним из наиболее эффективных методов борьбы с коррозией деталей двигателей внутреннего сгорания, получивших широкое применение, является использование присадок.

Б качестве антикоррозионных присадок применяют органиче­ ские сульфиды и дисульфиды, тиоэфиры, эфиры фосфорной и тиофосфорной кислот, осерненные продукты (масла, жиры) и дру­ гие вещества.

Антикоррозионные присадки к маслам обычно применяют в ви­ де компонентов многофункциональных присадок или индивиду­ альных веществ, имеющих отдельные функциональные группы.

Механизм защитного действия антикоррозионных присадок из­ ложен выше. Типы и марки многофункциональных присадок рас­ смотрены в главе 17.

18 З&каз ■№ 194.

Г л а в а 17. М О ТО РН Ы Е М АСЛА

УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ И ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ

Назначение и классификация масел. Высокая боевая готовность, машин, механизмов, вооружения и другой военной техники, надеж­ ность ее эксплуатации, а также срок службы в большой степени зависят от качества применяемых смазочных масел.

В настоящее время узлы трения двигателей и других машин и механизмов в основном смазываются минеральными маслами. Масла животного происхождения и растительные применяются редко и то в основном для получения некоторых смазок или в ка­ честве добавки к минеральным маслам.

Для узлов трения, работающих в особо жестких условиях, т. е. при высоких (200° С и выше) и низких (ниже минус 50° С) темпе­ ратурах, больших нагрузках и высоких скоростях относительного перемещения трущихся деталей, а также при контакте с агрессив­ ной средой лучший эффект дают синтетические масла.

К моторным относят самую большую группу смазочных масел, применяемых при эксплуатации двигателей внутреннего сгорания различных типов и назначения.

Современные двигатели внутреннего сгорания имеют комбини­ рованную систему смазки (рис. 81), когда часть узлов трения (та­ кие, как подшипники коленчатого вала и распределительного ме­ ханизма) смазываются под давлением, а остальные узлы (пор­ шень, цилиндр, шестерни, поршневой палец, клапанный меха­ низм)— разбрызгиванием масла.

Для удовлетворения потребности в моторных маслах выраба­ тываются несколько их сортов и марок, которые учитывают осо­ бенности условий работы отдельных типов двигателей. В силу раз­ личия условий работы последних сложилось деление моторных ма­ сел на автотракторные, дизельные и авиационные.

По новой классификации все моторные масла обозначаются буквой «М», затем указывается величина вязкости масла при 100° С в сст, а в конце — группа, к которой принадлежит масло. Величи­ на вязкости всех моторных масел укладывается в пределы 6—20 сст. Масла разбиты на 6 групп: А, Б, В, Г, Д, Е. Группы Б, В и Г раз­ биты на подгруппы Bi и Б2 , Bi и В2, Fi и Гг. Основа различных групп масел одинаковой вязкости мало отличается по своим свой­ ствам. Масла отдельных групп и подгрупп по качеству различа­ ются. Это достигается введением присадок или их композиций. Например, масло МЮБ1 расшифровывается следующим образом: М — моторное; 10 — величина вязкости при 100° С, сст; Bi — масло подгруппы «Б,».

Качество масел повышается при переходе от группы А к груп­ пам Б, В, Г и т. д. Масла каждой группы (подгруппы) предназ­ начены для определенного типа двигателей:

274