世界頂尖技術(shù)　全新摩擦理念

----金馬自修復(fù)因子

　　摘　要：這是一種由經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員精心選定開采的多種礦物，按嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝流程制備成的有添加劑和催化劑之復(fù)雜組分凝膠混合體，其主要有效成分-金馬自修復(fù)因子的粒度具有特定的形狀和結(jié)構(gòu)，粒度小于5μm，因子在機(jī)油中不溶解，與機(jī)油不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，對(duì)生態(tài)無(wú)污染。無(wú)毒副作用，對(duì)環(huán)境和人體無(wú)害。

　　關(guān)鍵詞： 自修復(fù)技術(shù) 金屬陶瓷保護(hù)層
　　顧名思義,金屬磨損自修復(fù)材料是用于解決金屬零件摩擦表面的磨損問(wèn)題。
　　金屬磨損是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門，特別是工業(yè)部門長(zhǎng)期以來(lái)普遍面臨的一個(gè)令人十分頭痛的老大難問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)全世界產(chǎn)出能量的1/3－1/2直接和間接消耗在克服摩擦方面，而機(jī)電產(chǎn)品失效原因中近70%都可歸因于磨損和腐蝕。由此造成的損失十分巨大，僅美國(guó)每年就不下2000億美元，為減少和避免這方面的損失而付出的人力、物力和財(cái)力更是難以估量的天文數(shù)字！
　　長(zhǎng)期以來(lái)人們想出了各種提高金屬耐磨性能的方法，如在材料生產(chǎn)過(guò)程中用合金化和熱處理的方法使金屬自身的整體耐磨性能得到改善，高錳鋼便是個(gè)典型的代表，用包括表面熱處理、火焰淬火、高頻淬火、激光熱處理、化學(xué)熱處理（滲碳、滲氮、碳氮共滲、滲各種金屬）以及噴涂、滾壓等方法提高金屬制品的表面耐磨性。同時(shí)人們還采取了各種不同的對(duì)金屬摩擦表面進(jìn)行保護(hù)的方法，諸如：使用多種潤(rùn)滑油（脂）及各種名目繁多的添加劑、固相潤(rùn)滑劑、電鍍、刷鍍、噴涂（火焰熱噴涂、等離子噴涂）、化學(xué)（物理）氣相沉積等，在摩擦表面上造成保護(hù)層從而避免基體金屬與基體金屬的直接接觸。這些都屬于在磨損尚未發(fā)生之前采取的防范于未然的措施。一旦發(fā)生磨損，為了不致因?yàn)樯倭俊⑸踔廖⒘康膸缀涡螤詈蛶缀纬叽绲母淖兪拱嘿F的機(jī)件或機(jī)器報(bào)廢，人們又開發(fā)出了多種各式各樣的修復(fù)方法，除上述電鍍、刷鍍、噴涂等既可用于保護(hù)又可用于修復(fù)的方法之外，其他用于修復(fù)的方法有：各種補(bǔ)焊、堆焊、脈沖滾焊、鑲嵌等局部補(bǔ)償或更換的方法。現(xiàn)在已經(jīng)形成了一門表面工程學(xué)科中新興的修復(fù)工程學(xué)，專門研究機(jī)件失效后修復(fù)理論及工藝的一門工程應(yīng)用型學(xué)科，也是一門多學(xué)科交叉的邊緣學(xué)科，新理論、新材料、新方法層出不窮，但是傳統(tǒng)的修復(fù)工作，不管是失效后修復(fù)，還是按計(jì)劃進(jìn)行預(yù)檢、預(yù)修，都要求停機(jī)，在原地或送修理廠進(jìn)行維修；需要有專業(yè)人員，專用設(shè)備、工具、備件、材料等，都要有可觀的維修費(fèi)用開支。金馬金屬磨損自修復(fù)因子的出現(xiàn)就是這一領(lǐng)域中的一個(gè)重大突破，是對(duì)摩擦學(xué)的新貢獻(xiàn)和新發(fā)展，對(duì)機(jī)械制造業(yè)和整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都將產(chǎn)生重大的影響。

　　1．金屬磨損自修復(fù)材料是一種什么材料？
　　這是一種由經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員精心選定開采的多種礦物按嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝流程制備成的加有添加劑和催化劑之復(fù)雜組分凝膠體，其關(guān)鍵成分金馬自修復(fù)因子的粒度具有特定的形狀和結(jié)構(gòu)，粒度小于5μm，自修復(fù)因子在機(jī)油中不溶解，與機(jī)油不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，但與任何品種的礦物機(jī)油或合成機(jī)油都具有相容性。自修復(fù)因子在機(jī)油和其它載體中可形成懸浮液。機(jī)油型號(hào)與質(zhì)量對(duì)使用效果沒(méi)有影響。修復(fù)材料無(wú)論是產(chǎn)品本身，還是處于磨合運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中都對(duì)生態(tài)無(wú)污染。無(wú)毒副作用，對(duì)環(huán)境和人體無(wú)害。金屬磨損自修復(fù)技術(shù)來(lái)源于前蘇聯(lián)解密的軍事技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)作為常備的軍工預(yù)處理和維修技術(shù),在蘇聯(lián)軍事領(lǐng)域已應(yīng)用達(dá)三十年之久.這項(xiàng)技術(shù)自解密之日起就受到全世界的廣泛關(guān)注,目前歐美各國(guó)已在其軍事,工業(yè)上迅速推廣.我國(guó)目前的推廣尚處于起步階段.金馬自修復(fù)因子乃從俄羅斯原裝進(jìn)口.其品質(zhì)與黑海艦隊(duì)等所用完全一致.

　　2．金屬磨損自修復(fù)材料有什么效用？
　　2.1節(jié)能效果：一般可使動(dòng)力機(jī)械，如電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)節(jié)省電能和燃油10-20%（個(gè)例節(jié)電達(dá)40%，節(jié)油達(dá)30%以上）。
　　2.2環(huán)保效果：使內(nèi)燃機(jī)排放尾氣中的有害物質(zhì)大大減少（一氧化碳和碳?xì)浠�合物減少40-50%，氮氧化物下降16-18%，柴油機(jī)排放的煙霧濃度減少40-50%）。減振降噪效果顯著，達(dá)4-7個(gè)單位，最高可降90%，有利于節(jié)能環(huán)保和延長(zhǎng)機(jī)件使用壽命。
　　2.3延壽效果：由于摩擦系數(shù)的大幅下降和抗腐蝕（含電化學(xué)腐蝕），及不發(fā)生氫致裂紋性能的提高，再加上表面顯微硬度的改善，諸多綜合因素，使機(jī)械設(shè)備幾乎達(dá)到零磨損狀態(tài)，使用壽命大大延長(zhǎng)。
　　2.4加力效果：一般都能使工作效率提高5-10%，許多實(shí)驗(yàn)達(dá)到增加功率25-35%的良好效果。
　　2.5降低機(jī)油消耗效果：可使機(jī)油使用壽命延長(zhǎng)1-5倍，不僅經(jīng)濟(jì)效益可觀，同時(shí)也大大減少了對(duì)環(huán)境的污染。
　　2.6冷啟動(dòng)和在無(wú)機(jī)油狀態(tài)下安全行駛性能：可以在無(wú)機(jī)油狀態(tài)下無(wú)機(jī)械損傷行駛200公里以上。
　　2.7能自選修復(fù)部位，可以免去修復(fù)前通常都要進(jìn)行的繁瑣檢查、劃線定位做標(biāo)記等探傷手續(xù)。如磁力探傷、超聲波、X光探傷、γ探傷等。哪里有磨損，表面有微裂紋、氫致網(wǎng)狀裂紋，自修復(fù)材料就修復(fù)哪里，不僅限于表面，還可達(dá)一定深度（30μm）。
　　2.8能自補(bǔ)磨損缺陷。由于自修復(fù)材料能激活金屬表面使其改性，自我生長(zhǎng)故可以做到缺多少補(bǔ)多少，直至恢復(fù)原來(lái)幾何形狀和達(dá)到最佳間隙為止。滲碳或金屬填充，無(wú)尺寸變化，而生長(zhǎng)不僅有尺寸變化，最多可增長(zhǎng)達(dá)1.1mm，而且與基體有“血緣”關(guān)系，是陶瓷和金屬的“混血兒”，不是異類，因此絕無(wú)脫落弊端。
　　2.9能自動(dòng)完成修復(fù)和強(qiáng)化過(guò)程。可以不停機(jī)、免拆卸，不影響正常運(yùn)行、無(wú)停工損失。
　　金屬磨損自修復(fù)材料之所以具有上述特點(diǎn)，是因?yàn)樵谑褂眠^(guò)程中機(jī)械零件接觸摩擦表面上生成了類金屬陶瓷保護(hù)層。

　　3.類金屬陶瓷保護(hù)層的生成機(jī)理及其物-化和機(jī)械性能
　　為了對(duì)其生成過(guò)程進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明，有條件地分成四個(gè)階段：
　　3.1超精研磨和粉體再細(xì)化
　　觀察放大的摩擦表面可以看到：該表面由凸起和凹坑組成，坑中充滿磨損產(chǎn)物及滑油分解產(chǎn)物（圖1）。

圖1

　　在此階段修復(fù)材料微粒（相對(duì)較粗大）被微凸體（有如獨(dú)特的研磨機(jī)磨齒）進(jìn)一步粉碎細(xì)化，同時(shí)微凸體亦被折斷削平，情形如同拋光，只是更為精細(xì)。這造成摩擦表面的升溫（機(jī)械阻力和能耗增加），在使用的儀表上有所反映。大約在1小時(shí)內(nèi)電流強(qiáng)度增加10-15%、減速器殼體發(fā)熱、內(nèi)燃機(jī)空載轉(zhuǎn)速下降等。對(duì)機(jī)械來(lái)說(shuō)這并不可怕，經(jīng)過(guò)1小時(shí)后參數(shù)趨于穩(wěn)定，溫度下降，電流亦回落。當(dāng)修復(fù)因子顆粒體再細(xì)化同時(shí)使微粒凸體破斷時(shí)發(fā)生溫度為900-1200℃甚至可達(dá)的1400℃的微爆燃（微觀閃溫溫度高低取決于破斷速度和微凸體自身的硬度）。在形成的微坩堝內(nèi)，既在微冶金過(guò)程中幾乎是瞬間發(fā)生生成另一類型新晶體的置換反應(yīng)，（局部熔池在冷底材的作用下冷作硬化形成新晶體；特別是其余的大量金屬?gòu)慕佑|區(qū)迅速帶走熱量，這正是此類熔融體結(jié)晶的必要條件,似有快凝作用）。結(jié)果便在凸體處出現(xiàn)了最初的類金屬陶瓷保護(hù)層斑痕（圖2）。

圖2

　　這些斑痕的厚度相對(duì)較小，數(shù)量亦不多。因?yàn)檫@里開始起作用的修復(fù)微粒數(shù)量還不大，既便磨損能量很大也是如此。研磨過(guò)程中微粒被細(xì)化并具有一定結(jié)構(gòu)的基本微粒，與初生晶體尺寸相同，小于1μm（管狀破碎為硬幣形，鱗片狀10nm）。
　　3.2 摩擦表面的超凈清理
　　實(shí)踐證明：修復(fù)材料微粒與摩擦表面的微觀起伏相比還是很大的，并有獨(dú)特形狀（小鱗片）和材料中的相應(yīng)添加劑可達(dá)到比任何清洗劑對(duì)微觀凸凹清洗更好的效果，可以將凹坑處目前已知的添加劑、摩擦改性劑、金屬散熱劑，機(jī)油分解產(chǎn)物、磨損產(chǎn)物等清理干凈（圖3）。

圖3

　　因此可以說(shuō)在因子制造過(guò)程已為此打下了基礎(chǔ)。摩擦表面的凸體將修復(fù)材料微粒推擠到相對(duì)表面的凹坑和孔洞內(nèi)，取代污染物使之受到清理，這種情況可以用鋸末或砂子搓凈臟手來(lái)比擬（圖4）。

圖4

　　清理時(shí)機(jī)油中冷卻大量的原先被壓實(shí)的磨損產(chǎn)物和滑油分解產(chǎn)物，這些過(guò)多會(huì)嚴(yán)重影響進(jìn)一步致密硬化的效果，此時(shí)需更換滑油，如清理正常，則經(jīng)過(guò)磨合1小時(shí)可記錄到修復(fù)后機(jī)構(gòu)工作參數(shù)的改變。聚合物和金屬鍍層產(chǎn)物容易清除，而石墨、金剛石和鉬的產(chǎn)物則不易清理，必要時(shí)也需換機(jī)油。粉體形狀+添加劑+擠壓作用=良好清理。
　　3.3超細(xì)微粒在凹處致密硬化
　　微粒自身間及同表層金屬的緊密接觸是一個(gè)最重要的過(guò)程。應(yīng)保證微粒的絕對(duì)焊合性，弱磁性，以一定的程序按電磁場(chǎng)矢量取向并按機(jī)械阻力最小方向排列，晶間相互作用得到恢復(fù)。在摩擦接觸時(shí)凸起同時(shí)將微粒壓實(shí)，使其達(dá)到不低于被處理金屬的硬度（圖5）。前三階段屬磨合期約需0.5-1.5小時(shí)。

圖5

　　3.4金屬陶瓷保護(hù)層的形成
　　摩擦接觸釋放的能量和材料組份中的催化劑使得上述置換反應(yīng)得以發(fā)生，使反應(yīng)可以在微觀體積溫度約為200℃使以較高的反應(yīng)速度進(jìn)行（機(jī)器連續(xù)工作或總工作時(shí)數(shù)達(dá)8-16小時(shí)即可完成）（圖6）。

圖6

　　 置換反應(yīng)形成體積大得多的新晶體，在其自身質(zhì)量條件下生成保護(hù)層，并不斷增厚補(bǔ)償磨損缺陷。層厚與微觀凹陷處充填的粒子數(shù)量和摩擦能量成正比，即與磨損量成正比。厚度是自動(dòng)調(diào)節(jié)的，也就是說(shuō)有摩擦能存在保護(hù)層就生長(zhǎng)，隨著磨損間隙逐步得到補(bǔ)償，摩擦能逐漸下降，置換反應(yīng)亦逐漸停止，保護(hù)層的生長(zhǎng)亦結(jié)束（圖7）。

圖7

　　 3.5類金屬陶瓷保護(hù)層的力學(xué)和物理性能：
　　摩擦系數(shù)：μ0.003-0.007（比油膜潤(rùn)滑低一個(gè)數(shù)量級(jí)）
　　顯微硬度：Hv690－710（比原始摩擦副高2～3倍）
　　沖擊強(qiáng)度：50kg/mm2
　　線膨脹系數(shù)：13.6～14.2（與鋼相同）
　　工作環(huán)境溫度：-60℃～50℃
　　表面粗糙度：不低于14級(jí)
　　耐高溫：1575～1600℃
　　耐腐蝕：高濕度，海洋環(huán)境，酸、堿介質(zhì)中不腐蝕
　　利用這項(xiàng)技術(shù)不僅可以對(duì)各種機(jī)器的金屬磨損表面進(jìn)行不拆卸的原位修復(fù)，還可以對(duì)新零件表面進(jìn)行強(qiáng)化預(yù)處理。

4.設(shè)備的超精保養(yǎng),0磨損和預(yù)維修理念

在歐美,設(shè)備生產(chǎn)廠家提出了設(shè)備0磨損的口號(hào),所謂0磨損就是在新設(shè)備上利用現(xiàn)代科技讓機(jī)器的磨損達(dá)到最小,接近于0,而金屬摩擦自修復(fù)技術(shù)能夠?qū)σ旬a(chǎn)生的金屬摩擦表面進(jìn)行動(dòng)態(tài)修復(fù),如果通過(guò)設(shè)備上裝備的自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng),定期定量的加入自修復(fù)因子,則產(chǎn)生的磨損將會(huì)得到及時(shí)的修復(fù),從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備的0磨損,并且由于是動(dòng)態(tài)修復(fù),甚至可以讓設(shè)備重要的公差間隙達(dá)到可以達(dá)到的最佳間隙狀態(tài),同時(shí)長(zhǎng)期保有這一精度,很輕松的實(shí)現(xiàn)設(shè)備的超精保養(yǎng).利用這項(xiàng)技術(shù)可以對(duì)新設(shè)備進(jìn)行裝備,當(dāng)新設(shè)備過(guò)了磨合期,利用這一技術(shù)在所有重要的磨合面上生成金屬陶瓷層,達(dá)到最佳配合間隙,實(shí)現(xiàn)最佳精度,再利用設(shè)備裝備的自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)保證設(shè)備實(shí)現(xiàn)0磨損,極大的減少設(shè)備的損耗,污染,維修工作量,這就是最新的設(shè)備磨損方面的預(yù)維修理念.由于這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用將極大的提高新設(shè)備的精度,壽命,品牌和綜合競(jìng)爭(zhēng)力.在歐美生產(chǎn)的高端設(shè)備上,這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用.

5．金屬磨損自修復(fù)材料如何使用？
　　5.1 使用范圍和使用條件
　　液壓系統(tǒng)、各類不同功率的壓縮機(jī)、各類減速器、各類軸承部件、開放式齒輪傳動(dòng)裝置、鏈傳動(dòng)、鐵路彎道、道叉和輪箍、天車軌道、機(jī)床導(dǎo)軌、各種類型的內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)等，總之，凡為防止、減輕機(jī)械零件摩擦表面的磨損和對(duì)已發(fā)生的磨損進(jìn)行修復(fù)均可收到顯著效果。
　　但是，與任何產(chǎn)品一樣也有其特定的使用條件，除必須在摩擦部位使用外，還應(yīng)滿足下列條件：
　　—摩擦副中至少有一個(gè)是用黑色金屬制造的；
　　—無(wú)機(jī)械損傷（活塞環(huán)破裂，活塞裂紋等）；
　　—功率下降不超過(guò)50％或磨損量不超過(guò)70％；
　　—無(wú)機(jī)油泄漏（密封失效），機(jī)油中無(wú)形成聚四氟乙烯膜、鉬膜等保護(hù)膜的添加劑。
　　如有上述缺陷，應(yīng)先進(jìn)行常規(guī)修理或更換故障零件，使機(jī)械滿足使用條件。此外機(jī)油亦不得太臟，試驗(yàn)方法極為簡(jiǎn)單，將機(jī)油滴在白紙上，如油斑呈多數(shù)同心環(huán)形狀則應(yīng)更換機(jī)油和濾油器，并清洗發(fā)動(dòng)機(jī)。
　　確定磨損量是否已超出進(jìn)行修復(fù)的允許范圍的方法亦十分簡(jiǎn)單，往機(jī)械中加一次用量修復(fù)材料，如果其使用性能在8～16個(gè)小時(shí)后未見改善，則不應(yīng)再使用自修復(fù)材料技術(shù)了。

目前該項(xiàng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)正在推廣,我們?cè)谌珖?guó)范圍內(nèi)誠(chéng)征經(jīng)銷商,有意加盟者注意不要錯(cuò)過(guò)機(jī)會(huì),請(qǐng)及時(shí)與我們聯(lián)系.

金屬摩擦問(wèn)題解決專家---金馬工作室

注：聯(lián)系我時(shí)，請(qǐng)說(shuō)是在“傲立機(jī)床網(wǎng)”上看到的，謝謝！