COPARITIVE ANALISES OF THE ANTIWEAR PROPERTIES OF LUBRICANT COMPOSITE MATERIALS CONTAINING SOLID TUNGSTEN DISULFIDE NANOPARTICLES AND FULLERENE-LIKE MOLYBDENUM DISULPHIDE PARTICLES BY STEEL FRICTION OF BALL BEARING STEEL 15 ON THE STEEL 45 SURFACE

The results of the comparative analyses of ball bearing steel15 wear in the friction spinning mode on the flat steel surface using lubricating oil MS20 compositions containing solid tungsten disulfide nanoparticles and fullerene-like molybdenum disulphide particles. Ball bearing steel 15 12.7 mm in diameter was used as a rotating sample. Rectangular steel 45 plate was used as a fixed counterface. This plate was pressed by linear bushing which was filled with lubricants. The studies were conducted on the axial friction machine. There were used two lubricats - 1% tungsten 40 nm disulfide nanoparticles oil and 1% fullerene fine particles molybdenum disulfide MS20 oil (polydisperse lubricant, particles of different sizes from 2mkm to nanoparticles). The results of the research: - 1 % of gas-phase synthesis produced tungsten disulfide nanoperticles added to MS20 oil reduced initial wear rate by ≈ 23,5%. - 1 % of polydisperse fullerene molybdenum disulphide particles added to MS20 oil reduced initial wear rate by ≈40%; - maximum reduction in wear scar diameter when using tungsten 40 nm disulfide nanoparticles relative to the base oil occurred at the 6th min. These particles helped to reduce wear scar diameter by 17.5%. At the end of the experiment lubricat was 13% more efficient than MS-20 oil; - maximum reduction in wear scar diameter when using polydisperse fullerene molybdenum disulphide particles relative to the base oil occurred in the end of the experiment. These particles helped to reduce wear scar diameter by 30%.

трение, износ, наночастицы, твёрдый смазочный материал, смазочная компози-ция, смазочный слой, смазочное масло, friction, wear, nanoparticles, solid film dry lubricant, lubricant, lubricating film, lube lubricant

1. Розенберг Ю.А. Влияние смазочных масел на долговечность и надёжность деталей машин. - М.: Машиностроение, 1970. - 315 с.

2. Брейтуэйт Е.Р. Твёрдые смазочные материалы и антифрикционные покры-тия: [пер. с англ.]. - М.: Химия, 1967.- 320 с.

3. Кламанн Д. Смазки и родственные продукты. Синтез. Свойства. Примене-ние. Международные стандарты / пер. с англ. под ред. Ю.С. Заславского. - М.: Химия, 1988. - 488 с.

4. Основы технологической подготовки: учеб. пособие / А.Н. Сергеев, А.Е Гвоздев, А.Г. Колмаков, А.Д. Бреки [и др.]; под ред. проф. А.Е. Гвоздева. - Изд. 2-е, испр. и доп. - Тула: Издательство ТулГУ, 2015. - 187с.

5. Малыгин Ф.К. Материаловедение: учебник для вузов / Н.Е. Стариков, А.Е. Гвоздев, В.И. Золотухин, Н.Н. Сергеев, А.Д. Бреки. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2015. - 268 с.

6. Бреки А.Д. Триботехнические характеристики жидких смазочных и полиимидных композиционных материалов, содержащих антифрикционные наночастицы дихалькогенидов вольфрама: монография. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2015. - 276 с.

7. Комплексный подход к исследованию экстремальных эффектов в металлических, композиционных и нанокристаллических материалах: монография / Н.Н. Сергеев, А.Н. Сергеев, Д.А. Провоторов, В.И. Золотухин, А.Д. Бреки [и др.]; под ред. д-ра техн. наук, проф. А.Е. Гвоздева. - Тула: Издательство ТулГУ, 2014. - 128 с.

8. Жидкие смазочные композиционные материалы, содержащие высокодисперсные наполнители, для подшипниковых узлов управляемых систем: монография / Е.С. Васильева, О.В. Толочко, Н.Н. Сергеев [и др.]. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2014. - 144 с.

9. Триботехнические свойства жидких смазочных композиционных материалов, содержащих полученные методом газофазного синтеза высокодисперсные дисульфид и диселенид вольфрама: монография / Е.С. Васильева, О.В. Толочко, Н.Н. Сергеев [и др.]; под ред. А.Д. Бреки. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2014. - 152с.

10. Бреки А.Д. Триботехнические свойства модифицированных смазочных масел: дис. канд. техн. наук / Институт проблем машиноведения Российской академии наук. - СПб., 2011. - 161 с.

11. Триботехнические свойства композиционных покрытий с полиимидными матрицами и наполнителями из наночастиц дихалькогенидов вольфрама для узлов трения машин: монография / В.В. Кудрявцев, А.Л. Диденко, Е.С. Васильева [и др.]; под ред. А.Д. Бреки. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2015. - 128с.

12. Синтез и триботехнические свойства композиционных покрытий с матрицей из полиимида ПМ-ДАДФЭ и наполнителями из наночастиц дихалькогенидов вольфрама при сухом трении скольжения / А.Л. Диденко, В.В. Кудрявцев, Е.С. Васильева [и др.] // Материаловедение. - 2015. - № 12. - С. 36-40.

13. Определение основных трибологических характеристик жидких смазочных композиций, содержащих мелкодисперсные частицы дихалькогенидов вольфрама / О.В. Толочко, А.Д. Бреки, Е.С. Васильева, М.Ю. Максимов // Вопросы материаловедения. - 2011. - №1(65). - С.143 - 149.

14. Взаимодействие дисперсных компонентов смазочного композиционного материала, содержащего наночастицы дихалькогенидов вольфрама / А.Д. Бреки, О.В. Толочко, Е.С. Васильева, А.Е. Гвоздев, Н.Е. Стариков // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. - 2015. - № 5-2. - С. 136-144.

15. Влияние смазочного композиционного материала с наночастицами диселенида вольфрама на трение в подшипниках качения / В.В. Медведева, Ю.А. Фа-дин, О.В. Толочко [и др.] // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. - 2015. - № 11-1. - С. 171-180.

16. Взаимодействие дисперсных компонентов смазочного композиционного материала, содержащего наночастицы дихалькогенидов вольфрама / О.В. Толочко, Е.С. Васильева, А.Е. Гвоздев [и др.] // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. - 2015. - № 7-1. - С. 197-205.

17. Выбор дисперсности наполнителя из частиц дихалькогенидов вольфрама для создания смазочного композиционного материала / А.Д. Бреки, О.В. Толочко, Е.С. Васильева, А.Е. Гвоздев [и др.] // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. - 2015. - № 7-1. - С. 235-243.

18. Влияние смазочного композиционного материала с наночастицами дисульфида вольфрама на трение в подшипниках качения / А.Д. Бреки, В.В. Медведева, Ю.А. Фадин, О.В. Толочко [и др.] // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. - 2015. - № 11-1. - С. 78-86.

19. Оценка взаимодействия между наночастицами дихалькогенидов вольфрама в среде жидкого смазочного материала / А.Д. Бреки, О.В.Толочко, Е.С. Васильева, А.Е.Гвоздев, Н.Е.Стариков, Д.А. Провоторов // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. - 2015. - № 7-2. - С. 8-14.

20. Гвоздев А.Е. Производство заготовок быстрорежущего инструмента в условиях сверхпластичности. - М.: Машиностроение, 1992. - 176 с.

21. Гвоздев А.Е., Афанаскин А.В., Гвоздев Е.А. Закономерности проявления сверхпластичности сталей Р6М5 и 10Р6М5-МП // Металловедение и термическая обработка металлов. - 2002. - № 6. - С. 32-36.

22. Механические свойства конструкционных и инструментальных сталей в состоянии предпревращения при термомеханическом воздействии / А.Е. Гвоздев, А.Г. Колмаков, О.В. Кузовлева, Н.Н. Сергеев, И.В.Тихонова // Деформация и разрушение материалов. - 2013. - № 11. - С. 39-43.

23. Оценка влияния жидкого смазочного композиционного материала с наночастицами геомодификатора на трение в подшипниковом узле / А.Д. Бреки, О.В. То-лочко, Н.Е. Стариков, Д.А. Провоторов, Н.Н.Сергеев, Е.В. Агеев, А.Е. Гвоздев // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. - 2015. - № 3 (16). - С. 17-23.

24. Гвоздев А.Е., Стариков Н.Е., Провоторов Д.А. Оценка взаимодействия между наночастицами дихалькогенидов вольфрама в среде жидкого смазочного материала / А.Д. Бреки, О.В. Толочко, Е.С. Васильева, А.Е. Гвоздев, Н.Е. Стариков, Д.А. Провоторов // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. - 2015. - Вып.7. Ч2. - С. 8-14.

25. Оценка влияния размера частиц и концентрации порошков горных пород на противоизносные свойства жидких смазочных композиций / В.В. Медведева, М.А. Скотникова, А.Д. Бреки, Н.А. Крылов, Ю.А. Фадин, А.Н. Сергеев, Д.А.Провоторов, А.Е. Гвоздев, Н.Е. Стариков // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. - 2015. - Вып.11. Ч1. - С. 57-65.

26. Триботехнические свойства композиционных покрытий на основе полигетероарилена «Р-ОООД» с наполнителем из наночастиц диселенида вольфрама / А.Д. Бреки, Ю.А. Фадин, А.Л. Диденко, В.В. Кудрявцев, О.В. Толочко, Е.С. Васильева, А.Е. Гвоздев, Н.Е. Стариков, Д.А. Провоторов // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. - 2015. - Вып.8. Ч2. - С. 181-188.

27. Триботехнические свойства композиционных покрытий на основе полигетероарилена «ДАИ» с наполнителями из наночастиц дихалькогенидов вольфрама / А.Д. Бреки, Ю.А. Фадин, А.Л. Диденко, В.В. Кудрявцев, О.В. Толочко, Е.С. Васильева, А.Е. Гвоздев, Н.Е. Стариков, А.А. Калинин, Д.А. Провоторов // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. - 2015. - Вып.8. Ч2. - С. 148-155.

28. Триботехнические свойства композиционных покрытий на основе полигетероарилена «Р-ОДФО» с наполнителем из наночастиц диселенида вольфрама / А.Д. Бреки, Ю.А. Фадин, А.Л. Диденко, В.В. Кудрявцев, О.В. Толочко, Е.С. Васильева, А.Е. Гвоздев, Н.Е. Стариков, Д.А. Провоторов // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. - 2015. - Вып.11. Ч1. - С. 133-139.

29. Постановка задачи расчета деформационной повреждаемости металлов и сплавов/ А.Е. Гвоздев, Г.М. Журавлев, Н.Н. Сергеев, В.И. Золотухин, Д.А. Провоторов // Производство проката. - 2015. -Т.№ 10. - С. 18-26.

30. Многопараметрическая оптимизация параметров лазерной резки стальных листов / А.Е. Гвоздев, И.В. Голышев, И.В. Минаев, А.Н. Сергеев, Н.Н. Сергеев, И.В. Тихонова, Д.М. Хонелидзе, А.Г. Колмаков // Материаловедение. - 2015. - 32. - С. 31-36.

31. Макаров Э.С., Гвоздев А.Е., Журавлев Г.М. Теория пластичности дилатирующих сред: монография / под ред. проф. А.Е. Гвоздева. - 2-е изд., перераб. и доп. - Тула: Изд-во ТулГу, 2015. - 337 с.

32. Технология конструкционных и эксплуатационных материалов: учебник / А.Е. Гвоздев, Н.Е. Стариков, В.И. Золотухин, Н.Н. Сергеев, А.Н. Сергеев, А.Д. Бреки; под редакцией А.Е. Гвоздева. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2016. - 351 с.

33. Журавлев Г.М., Гвоздев А.Е. Обработка сталей и сплавов в интервале температур фазовых превращений. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2016. 320 с.

34. Пат. на изобретение 2014135667/02 (2590045). Российская Федерация. Способ получения металлического нанопорошка из отходов быстрорежущей стали в керосине/ Е.В. Агеев, Е.А. Воробьев, А.Е. Гвоздев, Е.В. Агеева. Заявитель и патентообладатель: Юго-Западный государственный университет. № 2014135667/02; опубл. 10.07.2016. Бюл. №19.

35. Оценка триботехнических свойств композиционного покрытия на основе полиимида (Р - ООО)ФТ с наполнителем из наночастиц дисульфида вольфрама в условиях отсутствия деструкции полимера / А.Д. Бреки, Ю.А. Фадин, А.Л. Диденко, В.В. Кудрявцев, Е.С. Васильева, О.В. Толочко, Н.Н. Сергеев, А.А. Калинин, К.Н. Старикова, И.Д. Зайцев, А.Е. Гвоздев, Н.Е. Стариков // Деформация и разрушение материалов и наноматериалов: сборник материалов VI Междунар. конф. (10-13 ноября 2015 г. Москва). - М.: ИМЕТ РАН, 2015. - С. 743-744.

36. Триботехнические свойства композиционных покрытий, полученных по одностадийной и двухстадийной схеме, на основе полиимида А - ООО с наполнителем из наночастиц дисульфида вольфрама в условиях отсутствия деструкции полимера / А.Д. Бреки, Ю.А. Фадин, А.Л. Диденко, В.В. Кудрявцев, Е.С. Васильева, О.В. Толочко, А.Е. Гвоздев, Н.Е. Стариков // Деформация и разрушение материалов и наноматериалов: сборник материалов VI Междунар. конф. (10-13 ноября 2015 г. Москва). - М.: ИМЕТ РАН, 2015. - С. 745-746.

37. Оценка триботехнических характеристик композиционных покрытий на основе полиимида ПМ-ДАДФЭ с наполнителем из наночастиц дисульфида вольфрама в условиях остутствия деструкции полимера / А.Д. Бреки, Ю.А. Фадин, А.Л. Диденко, В.В. Кудрявцев, Е.С. Васильева, О.В. Толочко, А.Е. Гвоздев, Н.Е. Стариков // Деформация и разрушение материалов и наноматериалов: сборник материалов VI Междунар. конф. (10-13 ноября 2015 г. Москва). - М.: ИМЕТ РАН, 2015. - С. 747-748.

38. Испытания образцов на ударный изгиб для оценки устойчивости металлических сплавов к биокоррозии / Н.Е. Стариков, А.Е. Гвоздев, А.Д. Бреки, Д.О. Селифонтов, А.А. Калинин, О.В. Пантюхин, И.Д. Зайцев // Деформация и разрушение материалов и наноматериалов: сборник материалов VI Междунар. конф. (10-13 ноября 2015 г. Москва). - М.: ИМЕТ РАН, 2015. - С. 769-770.

39. Grain size effect of austenite on the kinetics of pearlite transformation in low and medium carbon low alloy steels / A.E. Gvozdev, I.V. Minaev, N.N. Sergeev, A.G. Kolmakov, D.A. Provotorov, I.V. Tikhonova // Inorganic Materials: Applied Research. -2015. -Vol. 6, No. 1. -P. 41-44. (DOI: 10.1134/S2075113315010098; http://link.springer.com/article/10.1134%2FS2075113315010098)

40. Multiparametric optimization of laser cutting of steel sheets / A.E. Gvozdev, I.V. Golyshev, I.V. Minayev, A.N. Sergeyev, N.N. Sergeyev, I.V. Tikhonova, D.M. Khonelidze, A.G. Kolmakov // Inorganic Materials: Applied Research. - 2015. -Vol. 6, No. 1. -P. 305-310. (DOI: 10.1134/S2075113315040115; http:// link.springer.com/article/10.1134%2FS2075113315040115)

41. Synthesis and tribotechnical properties of composite coatings with PM-DADPE polyimide matrix and fillers of tungsten dichalcogenide nanoparticles upon dry sliding friction / A. D. Breki, A. L. Didenko, V. V. Kudryavtsev, E. S. Vasilyeva, O. V. Tolochko, A. G. Kolmakov, Yu. A. Fadin, N. N. Sergeyev, A. E. Gvozdev, N. E. Starikov, D. A. Provotorov // Inorganic Materials: Applied Research. - 2016. -Vol. 7, Issue 4. - P. 542-546. (DOI: 10.1134/ S2075113316040067; http:// link. springer.com/ article/10.1134%2FS2075113316040067)

42. Исследование противоизносных свойств пластичного смазочного композиционного материала, содержащего дисперсные частицы слоистого модификатора трения / В.В.Медведева, А.Д. Бреки [и др.] // Известия Юго-Западного государственного университета. - 2016. - № 1 (64). - С. 75-82.