This research for replacement of chlorine or sulfur based EP(extreme pressure) -additives which is restricted materials by environmental regulation. The subject of this study is as follows, 4-ball test and friction coefficient test were experimented in accordance with temperature and velocity, compo...
This research for replacement of chlorine or sulfur based EP(extreme pressure) -additives which is restricted materials by environmental regulation. The subject of this study is as follows, 4-ball test and friction coefficient test were experimented in accordance with temperature and velocity, compounding with several organic or inorganic metallic elements. After 4-ball test, wear area of steel ball was analysed by SEM-EDX. As the analysis, organic and inorganic elements make a effect for extreme pressure lubricity. It is shown that the friction coefficient of lubricant which includes chlorine or sulfur additives, the scoring phenomenon is found accord-ing to temperature and the scuffing phenomenon at 200$^{\circ}C$. Applying to Na, P, S, Zn, Ca based on inorganic and organic elements, the result showed that friction coefficient is decreased more and more, as increasing temperature of lubricant. The additive based on S, Cl, P elements is effect far extreme pressure in the sample#1 and Na, P, S, Zn, Ca in sample #2. These elements are environmental contaminants and S, Cl based on EP additives which are very popular in domestic industry, when they are properly composed with non-chlorine based on additives and Na, P, S, Zn, Ca organic or inorganic elements. It is showed that lubricity and excellent anti-wear properties.
This research for replacement of chlorine or sulfur based EP(extreme pressure) -additives which is restricted materials by environmental regulation. The subject of this study is as follows, 4-ball test and friction coefficient test were experimented in accordance with temperature and velocity, compounding with several organic or inorganic metallic elements. After 4-ball test, wear area of steel ball was analysed by SEM-EDX. As the analysis, organic and inorganic elements make a effect for extreme pressure lubricity. It is shown that the friction coefficient of lubricant which includes chlorine or sulfur additives, the scoring phenomenon is found accord-ing to temperature and the scuffing phenomenon at 200$^{\circ}C$. Applying to Na, P, S, Zn, Ca based on inorganic and organic elements, the result showed that friction coefficient is decreased more and more, as increasing temperature of lubricant. The additive based on S, Cl, P elements is effect far extreme pressure in the sample#1 and Na, P, S, Zn, Ca in sample #2. These elements are environmental contaminants and S, Cl based on EP additives which are very popular in domestic industry, when they are properly composed with non-chlorine based on additives and Na, P, S, Zn, Ca organic or inorganic elements. It is showed that lubricity and excellent anti-wear properties.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
본 논문에서는 진자식 마찰시험기와 4-ball(soda type) 마찰 시험기를 이용하여 상업적으로 사용되는 염소, 황, 인계 첨가제를 사용한 윤활유 Sample#]과 염소계 극압제를 대체한 Sample #2를 온도에 따른 마찰 특성과 속도에 따른 마모 특성을 고찰하여 첨가제가 마모에 마치는 영향을 밝히고 환경, 보건, 안전에 영향을 미치고 있는 염소계 첨가제를 대체 하였을 때 마찰과 마모에 미치는 영향을 검토 규명하고자 한다.
본 연구는 윤활시스템에서 극압(Extreme pressure) 첨가제가 일정한 조건에서 Scuffing Wear로부터 Surface Failure 특성을 실험실적으로 규명하여 첨가제의 사용한계를 규명하는데 그 목적이 있다.
제안 방법
온도에 따른 마찰특성은 시료의 유온을 50P, 100℃, I5O"C, 200℃로 승온 시키면서 진자식 마찰시험기를 통해 온도에 따른 마찰계수를 산출하여 윤활 상태를 분석하였다.
3. 윤활유의 유온을 40, C로 하고 4-ball 시험기의 회전속도를 500, 750, lOOOrpm으로 증진하여 극압윤활 형태를 비교하여 본 결과를 나타내었다. sample #1과 sample #2 모두 750rpm에서 가장 낮은 내하중성을 나타내며 500, lOOOrpm에서는 같은 수치의 내 하중 성을 나타냈다.
X-ray Spectrometer)로 분석하였다. 4-Ball시험후의 시료의 성분 변화를 분석하기 위해 FT-IR(Fourier Transform Infrared Nicolet 520P USA, KBr Disc Sealed cell 0.1 mm)을 사용하여 극압첨가제의증감을 분석하였다.
중 . 고 하중 절삭유의 화학적 조성으로 제조하였고 Sample #2는 Sample#l과 동점도와 지방유분의함유량을 같게 하고 염소계 극압제를 대체 실험을 위해 첨가제를 변환시킴으로써, 속도, 온도, 화학적 첨가제가 마모에 미치는 영향을 고찰하였다. Table 6에서는 염소, 황계 극압제에 의한 고체 윤활막의 성질를 나타내었다.
5는 4-ball 시험기의 회전속도를 500, 750, 1000 rpm으로 증진 후 시 험기에 발생된 chip양을 solvents. 깨끗이 세척후 filtering 하여 발생된 chip양의 무게를 측정하였다. sample #1에 비해 sample #2가 훨씩 적게 발생되었으며 마모면적 결과와 동일한 결과를 보여주었다.
또한 시험 전, 후 시료의 물성을 파악하기 위해 굴절율, 비중, 동점도, 점도지수, 전산가, 동판부식을 측정하였으며 4-Ball 시험후의 시료를 채취하여 금속마모량 측정과 마찰면에 형성된 피막을 EDX(Energy Disperse X-ray Spectrometer)로 분석하였다. 4-Ball시험후의 시료의 성분 변화를 분석하기 위해 FT-IR(Fourier Transform Infrared Nicolet 520P USA, KBr Disc Sealed cell 0.
본 연구의 실험은 4-ball 시험기를 통해 속도를 500 rpm, 750 rpm, lOOOrpm에서 각각 표면손상에 따른 스커핑 (Scuffing)이 발생하여 파괴 (failure)에 이르기까지 일정하중을 단계적으로 증진 시켜 운전을 하여 일정한 마찰 조건 아래에서 운동했을 때 미끄럼마찰 접촉면에 녹아 붙음 등 그 밖의 손상을 일으키지 않고 윤활유로 인해 얻어지는 최대 하중 또는 최대 압력을 나타내는 내하중성을 시험 하였으며 4- ball 시험후 의 마모상태를 SEM-EDX로 분석하여 시작온도 40℃에서 속도에 따른 마모 특성과 마찰 면에 형성된 피막을 분석하여 극압윤활 피막상태를 분석하였다.
속도가 증가하면서 전산가의 증가를 나타냈다. 본실험에서는 4-ball 시험기를 통해 속도를 500rpm, 750 rpm, lOOOrpm에서 각각 표면손상에 따른 스커핑 (Scuffing)이 발생하여 파괴(failure)에 이르러 시험기가자동으로 정지되기까지 일정하중을 단계적으로 증진시키면서 운전을 하여 sample #1은 9분에서 11분 동안 속도별로 시험 하였고 sample #2는 15분에서 19 분 동안 속도별로 시험 되었을 때 sample #1, #2 모두 전산가의 증가로 약간의 산화반응이 진행된 것으로 여겨진다. 이것은 금속과 금속의 접촉면에서 발생하는 고열과 압력 때문에 상대적으로 접촉면의 온도가 200℃ 이하에서 효과가 있다고 알려진 지방유, ester 등이 200℃ 이상의 고온이 되는 경우에는 금속면에 흡착된 극성기가 탈착하여 첨가제의 효과가 없어지면서 탈착된 극성기가 전산가의 증가에 기여 한 것으로 여겨진다.
속도에 따른 극압 윤활 특성을 파악하기 위해 Fig. 2과 같은 소다식 4구형 극압윤활시험기를 이용하였으며 사용된 Balle HS-B1501에서 규정하는 고탄소 크롬 베어링강 강재이고 이에 대한 물리. 화학적 성질의 분석치는 Table 2와 같다.
대상 데이터
본 실험에서는 첨가제별 온도에 따른 마찰 특성을 파악하기 위해 Fig. 1과 같은 진자식 마찰시험기를 이용하였으며 사용된 Balle JIS-B15이에서 규정하는 고탄소 크롬 베어링강 강재이고, 이에 대한 물리. 화학적 성질의 분석치는 Table 1과 같다.
여기에 기유는 상업적인 파라핀계 광유로서 동점도 조절을 위해 2종류를 선택하였으며, 물성을 Table 4에 나타내었다.
성능/효과
1. 염소계와 황계 극압제로 조성된 범용의 절삭유 Type인 sample #1은 윤활유의 온도가 증가할수록 scoring 현상이 발생하고 200"C에서는 scuffing 현상이발생하여 급격한 마찰계수의 증가를 가져와 소음 과 진동이 수반되며 기계 운전 동력비의 증가나, 급격한 공구 마모를 일으킬 수 있는 온도임을 예상 할 수 있다. 반면 sample #2처럼 상업화 되어있는 염소나 황계 극압제를 사용하지 않고 Na, P, S, Zn, Ca 형태의유.
4. 4-ball 실험 후 마모 시험강구의 마모 면적은 속도의 증가에 의해 마모 면적의 증가를 나타냈다.sample #1과 sample #2를 비교시 sample #2가 마모면적이 훨씬 작은 결과를 나타냈다.
Phosphide라는 결과를 얻었다[6, 7]. Hot Wire Method를 이용하여 부식된 Wire 성분의 X선 회절분석 결과 황 화합물인 경우 FeS, FeSz의 생성, 염소화합물은 FeCb・4H2O의 반응물이 생성, 인 화합물의 경우는Fe Fe(PO4)3(OH)5, Fe(PO4)2 및 FePO4의 혼합물구조를 형성한다는 것을 관찰하였다.
4에 나타냈다. sample #1과 sample #2 비교시 sample #2가 마모 면적이 훨씬 작은 결과를 나타냈으며 마모증가율은 sample #1에 비해 sample #2는 750rpm에서는 16%, 1000rpm에서는 18.6% 증가하였다.
시험한 결과 sample #1과 sample #2 모두 750 rpm에서 가장 낮은 내하중성을 나타냈으며 500, 1000 rpm에서는 같은 수치의 내하중성을 나타냈다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.