Влияние наноалмазов кавитационного синтеза на трибологические свойства смазывающе-охлаждающей жидкости на водомасляной основе

Статья посвящена изучению влияния наноразмерных алмазов, полученных методом кавитационного синтеза, на трибологические характеристики коммерческой смазывающе-охлаждающей жидкости на водомасляной основе. Исследование направлено на оценку перспектив применения наноалмазов данного типа в качестве антифрикционной и противоизносной присадки. Трибологические испытания проводились по схеме трения «индентор по диску» при постоянной нагрузке и скорости скольжения. В качестве материалов пары трения использованы быстрорежущая сталь Р18 для индентора и сталь 30ХГСА для вращающегося контртела (диска). Исследования проведены для базового смазочного материала и двух вариантов модификаций его состава коллоидной дисперсией (дистиллированная вода с диспергированными наноалмазами) с окончательной концентрацией присадки 0,5 и 2,5 %. Экспериментально установлено, что оба варианта модификации базовой водомасляной эмульсии привели к увеличению несущей способности смазочных слоев, снизив суммарный линейный износ элементов пары трения в 1,8–2,4 раза. Присутствие наноалмазов в составе также усилило экранирующий эффект смазочно-охлаждающей жидкости. Посредством оптической микроскопии было зафиксировано снижение видимых повреждений поверхностей трения. Анализ профилограмм изношенных участков в поперечном направлении показал уменьшение размеров борозды на контртеле на фоне снижения шероховатости с Ra=0,49 мкм в базовом варианте до Ra=0,29–0,34 мкм. Оценка потери массы контртел для концентраций наноалмазов 0,5 и 2,5 % показала снижение их величины в 1,3 и 1,9 раза соответственно, для индентора уменьшение этого параметра составило 1,2 и 1,5 раза. Таким образом, использование наноалмазов кавитационного синтеза в качестве присадки может стать перспективным направлением повышения противоизносных свойств смазывающе-охлаждающих жидкостей на водомасляной основе.