稀土元素摩擦催渗硼的研究.pdf

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石油学报2 (石油加工)
1996 年 3 月 A CTA PETROL E I S IN ICA (PETROL EUM PROCESS ING SECT ION ) 第 12 卷第 1 期

稀土元素摩擦催渗硼的研究
陈波水董浚修陈国需
Ξ(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L aDD P) 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L a 可促进B 元素的摩擦扩散, 并形成L a B 摩擦共渗层。提出了稀土元素对有机硼酸酯具
有“摩擦催化裂化”的催渗机制。L aDD P 在亚表面生成的L a B 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
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〔1~ 4〕。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
1 1 LaDD P 和OB 的抗磨减摩性能
采用 M Q 800 四球机和 HQ 1 型摩擦试验机评价 L aDD P (化学式: L a 〔S (S) P
(OR ) 2〕3· mH 2O ) 和OB (化学式: B (OR ) 3) 的抗磨减摩性能。所用基础油为V G68 机械油。
钢球试环和试块均为 GC r15 轴承钢。结果示于表 1。
表 1 LaDD P 和OB 的抗磨减摩性能试验结果
Table 1 Tr ibolog ical results for LaDD P and OB
Samp le V G68 5 0%OB 1 0%L aDD P 5 0%OB+ 1 0%L aDD P
PB N 509 6 744 8 1117 2 1185 8
30kg
D 30min mm 0 580 0 572 0 368 0 323
60kg
D 30min mm 0 913 0 686 0 513
f 0 094 0 078 0 056 0 049
PB - M aximum non seizure load; D - W ear scar diam eter;
f - F riction coefficient.
1 2 磨斑表面和亚表面元素分布特征
采用俄歇电子能谱(A ES、型号 PH I610) 方法研究磨斑表面和亚表面稀土L a 和元素硼
的分布特征。图 1 (a) ~ (c) 分别为OB、L aDD P 以及复合添加剂在不同负荷下运转 30m in
后, 磨斑表面的A ES 谱。
通讯联系人。
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