Yağlayıcı bileşimlerinde yumuşak metal nanomaterial powder uygulaması çalışmalarında, bakır, çinko ve pirinçten elektro patlayıcı nanomaterial powderler kullandık (LS 59-1L alaşımı, Cu ağırlığının %57-60’ını içerir; Pb ağırlığının %0,8-0,9’u, geri kalanı çinkodur).
Deneyler, sürtünme bileşeni aşınmasının ve sürtünme katsayısının hem nanomaterial powder tipine hem de sürtünme bileşeni yüzeyinin sertliğine bağlı olduğunu göstermektedir (Tablo 1). Aşağıda sunulan veriler, aşınma büyüklüğünün, sürtünme bileşenlerinden hangisinin ısıl işleme maruz kaldığına (sertlikte 58 hrc’ye kadar söndürme) – hareketli şaft veya sabit bloklara bağlı olduğunu göstermektedir.
İncir. 1. 2D – tribolojik testlerden sonra sürtünme bileşeninin (blok) profilleri:
1-saf yağ I – 20, 4-yağ I-20 + pirinç nanomaterial powder ağırlığının %0,3’ü.
Şaft ısıl işleme tabi tutulursa, Zn, CuZn ve Cu nanomaterial powder’ları ile blok aşınması azalır. Bloklar ısıl işleme tabi tutulursa, yalnızca Zn ve pirinç nanomaterial powder’larda hafif bir aşınma azalması gözlendi. İncir. 1 şaftın ısıl işlemden geçirildiği testlerden sonra blok profilini gösterir.
Sürtünme bileşeninin yüzeyinde kaplama katmanlarının oluşumunun, nanoparçacık penetrasyonunun blok yüzey katmanlarına mekanik işlemlerinden kaynaklandığı ve bunların da yüzey katmanı sertliği ile tanımlandığı görülmektedir. Yüzeye yakın sürtünme bileşenleri katmanları, yüzeyde eşit olmayan dağılımla 0,2 µm derinliğe kadar bakır ve çinko elementleri içeriyordu.
Sürtünme bileşeni aşınması ayrıca baz yağın niteliğine de bağlıdır. Tablo 2, Omsk Tank Enstitüsü’nde gerçekleştirilen A-8 yağındaki aşınma önleyici testlerin sonuçlarını göstermektedir. Tabloda sunulan veriler, sürtünme bileşenlerinin en düşük aşınmasının, yağ bir bakır tozu ile katkılandığında gözlendiğini göstermektedir.
İncir.2 Bakır (Cu), pirinç (Cu-Zn), çinko (Zn)nanomaterial powderleri ile katkılı I-20 yağı ve I-20 yağı ortamında sürtünme bileşeni aşınmasının ilişkisi
En düşük sürtünme katsayısı, yaklaşık 800 N’lik yüklerle bakır ve pirinçten yapılmış nanomaterial powder’lar kullanıldığında gözlenir. Çinko nanomaterial powder’lar kullanıldığında sürtünme katsayısında önemli bir azalma olmaz. Bununla birlikte, bahsedilen tüm metallerin nanomaterial powder’ları kullanıldığında sürtünme bileşeni aşınmasında belirli bir azalma gözlenir.
Tablo 3, Tomsk Devlet Mimarlık ve Yapı Üniversitesi’nde yapılan antiscuffing testlerinin sonuçlarını göstermektedir. Yağa metal nanomaterial powder eklenmesi, test edilen tüm bileşimler için ayar yükü değerini artırır. Bakır nanomaterial powder’ların en verimli olduğu kanıtlandı ve ayar yükü değeri 1,83 kat arttı.
Tomsk fabrikası Roltom’un laboratuvarında nanomaterial powder katkılı olanlar da dahil olmak üzere çeşitli tiplerde yağlayıcılarla doldurulmuş 180307 rulmanların genel titreşim seviyesinin testleri yapıldı. Ölçülen karakteristik, yatağın nispi titreşim seviyesinin değeriydi θ = θ2 / θ1, burada θ1, bir “açık” (herhangi bir yağlayıcı ile doldurulmamış) yatağın (dB) titreşim seviyesidir, θ2, yağlayıcı (dB) ile doldurulmuş bir yatağın titreşim seviyesidir.
Test sonuçları (Tablo 4), LZ-31 yağlayıcı artı kurşun-kalay alaşımlı nanomaterial powder ve Litol-24 yağlayıcı artı bakır nanomaterial powder ile doldurulmuş rulmanlar için titreşim seviyesinde maksimum düşüşün gözlendiğini göstermektedir.
Perm Lubricants Fabrikasında yapılan bakır ve çinko nanomaterial powder katkılı Rovel Dişli yağlayıcı, Litol-24 yağlayıcı testleri aşağıdakileri göstermiştir. Baz yağlayıcı için normal kaynak yükü (Pw) 668 kilogram-kuvvet ise, bakır tozu Pw > 1.000 kilogram-kuvvet eklendikten sonra, çinko tozu ?? = 800 kilogram-kuvvet eklendikten sonra.
Bakır, pirinç ve çinkonun elektro patlayıcı nanomaterial powder’larına dayanan motor yağı katkı maddeleri ticari olarak temin edilebilir ve Garant-M markası altında küçük partiler halinde üretilir.