Ảnh hưởng tải trọng đến khả năng tự hồi phục mòn của phụ gia nano TiC trong dầu bôi trơn CF-4 15W/40

Ma sát và mòn dẫn đến giảm hiệu suất của máy móc. Chất phụ gia nano trong dầu bôi trơn có khả năng làm giảm ma sát và tự hồi phục bề mặt bị mòn. Bài viết sử dụng máy ma sát 4 bi MRS-10A thí nghiệm chất phụ gia nano TiC trong dầu bôi trơn về ma sát học. Thí nghiệm với hàm lượng 0,5% phụ gia nano TiC trong dầu bôi trơn với tải trọng khác nhau.

Giấy phép xuất số: 1003/GP-BTTT, ngày 06/7/2011 Giấy phép sửa đổi, bổ sung số: 293/GP-BTTTT ngày 03/06/2016 Bộ Thông n Truyền thông Mã chuẩn quốc tế số: 47/TTKHCN-ISSN, ngày 21/7/2011 Cục Thông n Khoa học Công nghệ Quốc gia In 2.000 bản, khổ 21 × 29,7cm, Công ty TNHH in Tre Xanh, cấp ngày 17/02/2011 TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Địa Tòa soạn: Trường Đại học Sao Đỏ Số 24, Thái Học 2, phường Sao Đỏ, thành phố Chí Linh, tỉnh Hải Dương Điện thoại: (0220) 3587213, Fax: (0220) 3882 921, Hotline: 0912 107858/0936 847980 Website: h p://tapchikhcn.saodo.edu.vn/Email: tapchikhcn@saodo.edu.vn Số (73) 2021 Địa chỉ: - Số 1: Số 24, Thái Học 2, phường Sao Đỏ, thành phố Chí Linh, tỉnh Hải Dương - Số 2: Số 72, đường Nguyễn Thái Học/Quốc lộ 37, phường Thái Học, thành phố Chí Linh, tỉnh Hải Dương - Điện thoại: (0220) 3882 269 Fax: (0220) 3882 921 Website: http://saodo.edu.vn Email: info@saodo.edu.vn SỐ (73) 2021 ISSN 1859-4190 2021 Số (73) Assoc.Prof.Dr.Sc Tran Hoai Linh Assoc.Prof.Dr Nguyen Quoc Cuong Assoc.Prof.Dr Nguyen Van Lien Prof.Dr.Sc Than Ngoc Hoan Prof.Dr.Sc Banh Tien Long Prof.Dr Tran Van Dich Prof.Dr Pham Minh Tuan Assoc.Prof.Dr Le Van Hoc Assoc.Prof.Dr Nguyen Doan Y Prof.Dr Dinh Van Son Assoc.Prof.Dr Tran Thi Ha Assoc.Prof.Dr Truong Thi Thuy Dr Vu Quang Thap Assoc.Prof.Dr Nguyen Thi Bat Prof.Dr Do Quang Khang Dr Bui Van Ngoc Assoc.Prof.Dr Ngo Sy Luong Assoc.Prof.Dr Khuat Van Ninh Prof.Dr.Sc Pham Hoang Hai Assoc.Prof.Dr Nguyen Van Do Assoc.Prof.Dr Doan Ngoc Hai Assoc.Prof.Dr Nguyen Ngoc Ha E d it o ria l MSc Doan Thi Thu Hang - Head MSc Dao Thi Van PGS.TSKH Trần Hoài Linh PGS.TS Nguyễn Quốc Cường PGS.TS Nguyễn Văn Liễn GS.TSKH Thân Ngọc Hoàn GS.TSKH Bành Tiến Long GS.TS Trần Văn Địch GS.TS Phạm Minh Tuấn PGS.TS Lê Văn Học PGS.TS Nguyễn Doãn Ý GS.TS Đinh Văn Sơn PGS.TS Trần Thị Hà PGS.TS Trương Thị Thủy TS Vũ Quang Thập PGS.TS Nguyễn Thị Bất GS.TS Đỗ Quang Kháng TS Bùi Văn Ngọc PGS.TS Ngô Sỹ Lương PGS.TS Khuất Văn Ninh GS.TSKH Phạm Hoàng Hải PGS.TS Nguyễn Văn Độ PGS.TS Đoàn Ngọc Hải PGS.TS Nguyễn Ngọc Hà B a n B iê n tậ p ThS Đoàn Thị Thu Hằng - Trưởng ban ThS Đào Thị Vân Giấy phép xuất số: 1003/GP-BTTT, ngày 06/7/2011 Giấy phép sửa đổi, bổ sung số: 293/GP-BTTTT ngày 03/06/2016 Bộ Thông n Truyền thông Mã chuẩn quốc tế số: 47/TTKHCN-ISSN, ngày 21/7/2011 Cục Thông n Khoa học Công nghệ Quốc gia In 2.000 bản, khổ 21 × 29,7cm, Công ty TNHH in Tre Xanh, cấp ngày 17/02/2011 Địa Tòa soạn: Trường Đại học Sao Đỏ Số 24, Thái Học 2, phường Sao Đỏ, thành phố Chí Linh, tỉnh Hải Dương Điện thoại: (0220) 3587213, Fax: (0220) 3882 921, Hotline: 0912 107858/0936 847980 Website: h p://tapchikhcn.saodo.edu.vn/Email: tapchikhcn@saodo.edu.vn GS.TS Phạm Thị Ngọc Yến E d it o ria l B o a rd Poeple's Teacher, Dr Dinh Van Nhuong - Chairman Prof.Dr Pham Thi Ngoc Yen H ộ i đ n g B iê n tậ p NGND.TS Đinh Văn Nhượng - Chủ tịch Hội đồng O ff ic e S e c r e t a r y Dr Ngo Huu Manh TS Ngô Hữu Mạnh T h k ý Tò a so ạn V ic e E d it o r -in - C h ie f Dr Nguyen Thi Kim Nguyen P h ó T ổ n g b iê n t ậ p Dr Do Van Dinh E d it o r -in -C h ie f TS Nguyễn Thị Kim Nguyên TS Đỗ Văn Đỉnh T ổ n g B iê n t ậ p - Nếu trang web: Phải trích dẫn đầy đủ tên website đường link, ngày cập nhật Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số (73) 2021 Email: tapchikhcn@saodo.edu.vn Điện thoại: (0220) 3587213, Fax: (0220) 3882921, Hotline: 0912 107858/0936 847980 Địa chỉ: Số 24 Thái Học 2, phường Sao Đỏ, thành phố Chí Linh, tỉnh Hải Dương Phòng 203, Tầng 2, Nhà B1, Trường Đại học Sao Đỏ Ban Biên tập Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ THÔNG TIN LIÊN HỆ: 12 - Nếu báo/báo cáo khoa học: Tên tác giả (năm), Tên báo/báo cáo, Tạp chí/Hội nghị/Hội thảo, Tập/ Kỷ yếu, số, trang - Nếu sách/luận án: Tên tác giả (năm), Tên sách/luận án/luận văn, Nhà xuất bản/Trường/Viện, lần xuất bản/tái 11 Tài liệu tham khảo xếp theo thứ tự tài liệu trích dẫn báo Trong trường hợp hình vẽ, hình ảnh có kích thước lớn, bảng biểu có độ rộng lớn cơng thức, phương trình dài cho phép trình bày dạng 01 cột 10 Bài báo đánh máy khổ giấy A4 (21 × 29,7cm) có độ dài khơng q trang, font Arial, cỡ chữ 10, Chữ “Từ khóa” in đậm, nghiêng, font Arial, cỡ chữ 10; Có từ 03÷05 từ khóa, font Arial, cỡ chữ 10, in nghiêng, ngăn cách dấu chấm phẩy, cuối dấu chấm Chữ “Tóm tắt” in đậm, font Arial, cỡ chữ 10; Nội dung tóm tắt báo khơng q 10 dịng, trình bày Tên tác giả (không ghi học hàm, học vị), font Arial, cỡ chữ 10, in đậm, lề phải; quan công tác tác giả, font Arial, cỡ chữ 9, in nghiêng, lề phải Các cơng trình thuộc đề tài nghiên cứu có Cơ quan quản lý cần kèm theo giấy phép cho công bố quan (Tên đề tài, mã số, tên chủ nhiệm đề tài, cấp quản lý,…) Trường hợp báo phải chỉnh sửa theo thể lệ theo yêu cầu Phản biện tác giả cập nhật website Người phản biện soạn mời Tồ soạn khơng gửi lại khơng đăng Bài nhận đăng cơng trình nghiên cứu khoa học chưa công bố ấn phẩm khoa học học; Tốn học; Vật lý; Văn hóa - Nghệ thuật - Thể dục thể thao học thuộc lĩnh vực: Điện - Điện tử - Tự động hóa; Cơ khí - Động lực; Kinh tế; Triết học - Xã hội học - Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ (ISSN 1859-4190), thường xuyên công bố kết quả, cơng trình nghiên cứu khoa học cơng nghệ nhà khoa học, cán bộ, giảng viên, nghiên cứu sinh, học viên cao học, sinh viên ngồi nước T Ạ PC H ÍN G H IÊ NC Ứ UK H O AH Ọ C ,T R Ư Ờ N GÐ Ạ IH Ọ CS A OÐ Ỏ T H ỂL ỆG Ử IB À I TẠP CHÍ LIÊN NGÀNH ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - TỰ ĐỘNG HÓA NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG SỐ NÀY ĐẠI HỌC SAO ĐỎ Số 2(73) 2021 LIÊN NGÀNH ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - TỰ ĐỘNG HÓA Nghiên cứu điều khiển trượt chống rung mô cho tay máy robot VNR - T1 bậc tự Lê Ngọc Trúc Trần Văn Chi Nguyễn Hữu Hải Nguyễn Danh Huy Nguyễn Trọng Các Nguyễn Tùng âm Phương pháp điều khiển chế độ trượt phân cấp - mờ thích nghi cho lớp hệ thống Under - Actuated 14 Trần Thị Điệp Dương Thị Hoa Nguyễn Thị Sim Thiết kế anten cho hệ thống vô tuyến khả tri sử dụng tụ điện có điện dung biến thiên dựa vật liệu điện môi màng mỏng Nguyễn Việt Hưng Nguyễn Trọng Các Thiết kế điều khiển tốc độ động đồng nam châm vĩnh cửu sử dụng thuật toán Backtepping kết hợp quan sát nhiều High-gain Lê Đức Thịnh Nguyễn Đạt Thịnh Trần Văn Khoa Lê Nam Dương Vũ Hoàng Phương Nguyễn Trọng Các Nguyễn Hữu Hải Nguyễn Tùng Lâm LIÊN NGÀNH CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC Nghiên cứu ảnh hưởng thông số công nghệ miết ép đến độ nhám bề mặt chi ết máy Nguyễn Văn Hinh Nghiên cứu số thông số máy may ảnh hưởng tới độ bền tổn thương đường may 301 vải giả da 42 Tạ Văn Hiển Nguyễn Thị Hằng Mạc Thị Hà Ảnh hưởng tải trọng đến khả tự hồi phục mòn phụ gia nano TiC dầu bơi trơn CF-4 15W/40 49 Nguyễn Đình Cương ghiên cứu, dự đốn cấu trúc q trình đơng đặc hợp kim nhơm A356 mơ hình MCA 2-D&3-D 55 Vũ Hoa Kỳ Đào Văn Kiên Mạc Thị Nguyên Dương Thị Hà Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số (73) 2021 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐẠI HỌC SAO ĐỎ TRONG SỐ NÀY Số 2(73) 2021 LIÊN NGÀNH CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC Nghiên cứu ảnh hưởng thông số công nghệ đến chất lượng sản phẩm công nghệ dập thuỷ nh phôi mô số 65 Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ thời gian in chuyển nhiệt đến độ rạn bề mặt in vải Pe/Co Trần Hải Đăng Vũ Hoa Kỳ Nguyễn Thị Liễu Nguyễn Thị Thu Đỗ Thị Thu Hà Nguyễn Quang Thoại Đỗ Thị Tần NGÀNH KINH TẾ Ứng dụng lý thuyết tín hiệu đánh giá giá trị chương trình đào tạo bậc đại học khoa Điện, Trường Đại học Sao Đỏ Nguyễn Minh Tuấn Trần Thị Hằng Nguyễn Thị Ngọc Mai NGÀNH NGÔN NGỮ HỌC Một vài suy nghĩ việc dạy kỹ nghe hiểu tiếng Trung Quốc cho sinh viên trình độ sơ cấp khoa Du lịch Ngoại ngữ, Trường Đại học Sao Đỏ Nguyễn Thị Lan Bùi Thị Trang LIÊN NGÀNH HĨA HỌC - CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM Nghiên cứu khả hấp phụ ion chì dung dịch nước vật liệu chế tạo từ đất sét Trúc Thơn tro trấu Vũ Hồng Phương Nguyễn Ngọc Tú Mạc Thị Lê Tách chiết Anthraquinone từ rễ ba kích ( o cinalis), ứng dụng sản xuất kẹo cứng Trần Thị Dịu Bùi Văn Tú LIÊN NGÀNH TRIẾT HỌC - XÃ HỘI HỌC - CHÍNH TRỊ HỌC Một số sở lý luận yêu cầu, quy trình xây dựng, áp dụng số KPI giao đánh giá hiệu công việc trường cao đẳng, đại học Nguyễn Thị Kim Nguyên Học tập gương làm việc trách nhiệm, khoa học, đổi hủ tịch Hồ Chí Minh xây dựng tác phong làm việc cho giảng viên trường đại học Nguyễn Thị Nhan Một số giải pháp góp phần nâng cao hiệu hoạt động ngoại khóa học phần lý luận trị cho sinh viên Trường Đại học Sao Đỏ Phạm Thị Hồng Hoa Nguyễn Thị Tình Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số (73) 2021 LIÊN NGÀNH ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - TỰ ĐỘNG HÓA SCIENTIFIC JOURNAL SAO DO UNIVERSITY No 2(73) 2021 TITLE FOR ELECTRICITY - ELECTRONICS - AUTOMATION Processor in the loop simula on based an cha ering sliding mode control for - d of robot VNR-T1 Le Ngoc Truc Tran Van Chi Nguyen Huu Hai Nguyen Danh Huy Nguyen Trong Cac Nguyen Tung Lam A novel adap ve fuzzy hierarchical sliding mode control method for a class of Under - Actuated SIMO system 14 Tran Thi Diep Duong Thi Hoa Nguyen Thi Sim An antenna co-design for cogni ve radio systems using thin lm barium stron um tanate varactor Nguyen Viet Hung Nguyen Trong Cac Backstepping based speed control of permanent magnet motors with high-gain disturbance observer Le Duc Thinh Nguyen Dat Thinh Tran Van Khoa Le Nam Duong Vu Hoang Phuong Nguyen Trong Cac Nguyen Huu Hai Nguyen Tung Lam TITLE FOR MECHANICAL AND DRIVING POWER ENGINEERING Research on the in uence of technology parameters oscilla ng smoothing on the surface roughness of the machine part Nguyen Van Hinh Research on some sewing machine parameters that a ect seam strength and damage 301 in coated fabric 42 Ta Van Hien Nguyen Thi Hang Mac Thi Ha oads e ect on self-recovering abrasive capable of nano T C addi ve in CF-4 15W/40 lubricant 49 Nguyen Dinh Cuong Research and simula on structure of A356 alloy when solidi ca on by MCA 2-D and 3-D 55 Vu Hoa Ky Dao Van Kien Mac Thi Nguyen Duong Thi Ha Research on the e ect of technology parameters on the product quality in hydrosta c forming for sheet metal by simula on 65 Tran Hai Dang Vu Hoa Ky Nguyen Thi Lieu Nguyen Thi Thu Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số (73) 2021 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SCIENTIFIC JOURNAL SAO DO UNIVERSITY No 2(73) 2021 TITLE FOR MECHANICAL AND DRIVING POWER ENGINEERING Study the e ects of temperature and thermal tranfer prin ng me to the point of cracking on the Pe/Co fabric print surface Do Thi Thu Ha Nguyen Quang Thoai Do Thi Tan Applica on of signal theory to evaluate the value of the undergraduete training program of the faculty of lectricity, Sao Do University Nguyen Minh Tuan Tran Thi Hang Nguyen Thi Ngoc Mai TITLE FOR STUDY OF LANGUAGE Some considera on on teaching Chinese listening comprehension skills for elementary-level students in Faculty of Tourism and Foreign languages, Sao Do University uyen Thi Lan Bui Thi Trang TITLE FOR CHEMISTRY AND FOOD TECHNOLOGY Study on capacity adsorp on of lead ion in water solu on of materials prepared from Truc Thon clay and rice husk ash Vu Hoang Phuong Nguyen Ngoc Tu Mac Thi Le Extract of anthraquinone from (Morinda o cinalis) root for produc on of hard candy Tran Thi Diu Bui Van Tu TITLE FOR PHILOSOPHY - SOCIOLOGY - POLITICAL SCIENCE A number of theore cal and prac cal bases for building and applying KPI indicators in assigning and evalua ng work performance at colleges and universi es today Nguyen Thi Kim Nguyen Study responsible, scien c, innova on work example of President Ho Chi Minh in building working style for lecturers at present universi es Nguyen Thi Nhan Some solu ons to improve e ciency external course poli cal theory for students of Sao Do University Pham Thi Hong Hoa Nguyen Thi Tinh Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số (73) 2021 LIÊN NGÀNH CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC Ảnh hưởng tải trọng đến khả tự hồi phục mịn phụ gia nano TiC dầu bơi trơn CF-4 15W/40 oads e ect on self-recovering abrasive capable of nano T C addi ve in CF-4 15W/40 lubricant Nguyễn Đình Cương Email: nguyencuong1111980@gmail.com Trường Đại học Sao Đỏ Ngày nhận bài: 23/02/2021 Ngày nhận sửa sau phản biện: 16/5/2021 Ngày chấp nhận đăng: 30/6/2021 Tóm tắt Ma sát mịn dẫn đến giảm hiệu suất máy móc Chất phụ gia nano dầu bơi trơn có khả làm giảm ma sát tự hồi phục bề mặt bị mòn Bài báo sử dụng máy ma sát bi MRS-10A thí nghiệm chất phụ gia nano TiC dầu bơi trơn ma sát học Thí nghiệm với hàm lượng 0,5% phụ gia nano TiC dầu bôi trơn với tải trọng khác Dùng máy đo đường kính mịn bi, kính hiển vi đồng tiêu (LCSM) máy phổ tán sắc lượng (EDX) phân tích thành phần hóa học bề mặt bị mịn bi nhằm đánh giá khả tự hồi phục mòn phụ gia nano TiC Kết thí nghiệm thấy rằng, dầu bôi trơn bổ sung chất phụ gia nano TiC có khả chống mịn, giảm ma sát tự hồi phục Với điều kiện tải trọng cao, chất phụ gia nano TiC khuếch tán vào bề mặt mịn nhiều Từ khố: Ma sát; mịn; tự hồi phục; chất phụ gia nano; nano titan Abstract Friction and abrasion are the reasons leading to the ef ciency reduction of machine The nano additives in lubricant are capable of reducing friction and self - recovering abrasive surfaces The tribological behavior of TiC nanoparticle as lubricating additives was studied in MRS-10A four-ball frictional apparatus This experiment using 0.5% of TiC nano additive content in lubricity with various loading conditions The frictional wear behavior and self-repair characteristic was analyzed by using Grinding Spot measurement system, Laser Confocal Scanning Microscopy (LCSM) and Energy-Dispersive X-ray spectroscopy (EDX) measurement instruments Experimental results indicate that the amount of 0.5% TiC in lubricants that makes nanoparticles possess good friction reducing and anti-wear characteristics Experimental results indicate that TiC nanoparticles possess good friction reducing and antiwear characteristics The lubricating oil with TiC nanoparticles has better selfrepair and surface polishing effect at high loads Keywords: Friction abrasion; self-recovering; nano-meteradditives; nanometer titanium ĐẶT VẤN ĐỀ Ma sát tượng dịch chuyển tương đối phát sinh hai vật thể vùng bề mặt tiếp xúc tiếp tuyến với Ma sát phát sinh mòn - q trình thay đổi kích thước vật thể ma sát, thể việc tách vật liệu khỏi bề mặt ma sát thể biến dạng dư Mòn nguyên nhân gây va đập, rung động tiếng ồn, giảm công suất tuổi thọ [1-2] Các nghiên cứu ứng dụng chất phụ gia nano dầu bôi trơn Người phản biện: PGS TS Trần Văn Địch PGS TS Hoàng Văn Gợt khẳng định rằng: hi bổ sung phụ gia nano với hàm lượng tối ưu dầu bơi trơn khơng có khả giảm mòn đồng thời hồi phục bề mặt ma sát bị mịn [3-5] Diễn biến q trình hồi phục mòn gồm giai đoạn: Mòn cắt tế vi; lượng hoạt hóa; q trình bám dính; hồi phục cục bề mặt tầng hồi phục hồn thành [6] TiC có màu xám, mạng tinh thể dạng khối lập phương, ổn định hóa học, khơng phản ứng với số axit kiềm Có thể điều chế TiC từ TiO2 điều kiện nhiệt độ cao TiC nhẹ, độ nóng chảy cao, độ cứng cao, chống mịn tốt [7] Từ tính chất đặc biệt TiC, nên báo nghiên cứu, thí nghiệm khả giảm ma sát, mòn phục hồi bề mặt ma sát phụ Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số (73) 2021 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC gia nano TiC dầu bôi trơn điều kiện tải trọng từ 300 700 N 2.3 Thơng số thí nghiệm PHA CHẾ PHỤ GIA NANO VÀTHIẾT BỊ THÍ NGHIỆM Thí nghiệm với phụ gia nano dầu bôi trơn pha mục 2.1 Thơng số thí nghiệm theo Bảng 2.1 Pha chế phụ gia Bảng Thơng số thí nghiệm với điều kiện tải trọng thay đổi Phụ gia bao gồm: Nano TiC có độ hạt 20 nm chất phân tán (Polyethylene glycol) trọng lượng phân tử PEG-200 với tỷ lệ khối lượng (1:2) Tỷ lệ hỗn hợp phụ gia hịa vào dầu bơi trơn (CF-4 15W/40) Khi pha phụ gia, trước tiên dùng đũa thủy tinh khuấy, sau đặt cốc dầu bơi trơn pha chế phụ gia vào máy phát sóng siêu âm thời gian 30 phút, chất phụ gia phân tán đồng dầu bôi trơn [8] 2.2 Thiết bị thí nghiệm Dùng máy thí nghiệm ma sát bi MRS-10A với viên bi đường kính 12,7 mm độ cứng HRC: 64-66 Nguyên lý làm việc máy bốn bi theo Hình Viên bi phía kẹp chặt kẹp bi (4), có chuyển động quay Ba viên bi cố định mối ghép (3) Khi viên bi (1) quay tiếp xúc ma sát với ba viên bi cố định phía Khi có chuyển động ma sát, viên bi phía có vết mịn hình dạng hình trịn Về trị lực tác dụng trị số Hình 1b, tác dụng ngoại lực P tác dụng lên viên bi đỉnh (1), viên bi phía nhận lực tương hỗ P1 AB = DB = BC = DC = AD = AC = P1; BM = BC sin 60o = 0,866P1; a Kết cấu mối ghép bi 3 3 ' b Sơ đồ lực tác dụng bi Hình Nguyên lý cấu tạo ma sát viên bi 1, Viên bi đỉnh; 2, Ba viên bi phía dưới; 3, Mối ghép kẹp viên bi; 4, Kẹp bi TT Tải trọng Hàm lượng (N) nano TiC (%) Tốc độ (v/ph) Nhiệt độ (3C) Thời gian (phút) 300 0,5 600 75 60 400 0,5 600 75 60 500 0,5 600 75 60 600 0,5 600 75 60 700 0,5 600 75 60 Dùng máy đo biên dạng mịn viên bi cố định phía dưới, sau tính trung bình đường kính vết mịn để đánh giá độ mịn q trình ma sát Đồng thời sử dụng kính hiển vi đồng tiêu (LCSM) máy phổ tán sắc lượng (EDX) phân tích thành phần hóa học vết mịn viên bi Kết phân tích thành phần hóa học bề mặt viên bi bị mòn đánh giá khả tự hồi phục hao mòn phụ gia nano TiC KẾT QUẢ 3.1 Ảnh hưởng tải trọng đến ma sát mịn Thí nghiệm với dầu có chất phụ gia nano TiC dầu bôi trơn nguyên chất (Hình 2; Hình 3) Kết thấy rằng: Dù tải trọng nhỏ hay lớn, chất phụ gia nano TiC dầu bơi trơn giảm ma sát mịn so với dầu bôi trơn nguyên chất Với điều kiện tải trọng thí nghiệm 300 N; 400 N; 500 N; 600 N 700 N, hệ số ma sát giảm 18,1%; 6,9%; 2,5%; 7,2% 6,1% (Hình 2), đường kính vết mịn giảm 6,3%; 5,5%; 2,6%; 0,8% 0,4% (Hình 3) Từ kết thí nghiệm ma sát mịn nhận thấy, hệ số ma sát vết mịn viên bi có mối quan hệ với nhau, hệ số ma sát giảm đường kính vết mịn giảm ngược lại Tuy nhiên, tải trọng 300 N hệ số ma sát giảm nhiều (18,1%) đường kính vết mịn giảm khơng đáng kể (6,3%) Nguyên nhân tác dụng tải trọng nhỏ, môi trường chưa thuận lợi để chất phụ gia nano phản ứng phân giải dầu bôi trơn tạo chất dính, mơi trường bơi trơn có chất dính làm tăng tính dầu bơi trơn, điều kiện thuận lợi cho nano TiC bám dính khuếch tán dẫn đến bảo vệ bề mặt ma sát, nên đường kính vết mịn giảm khơng nhiều [9] Diễn biến hệ số ma sát thay đổi dầu bơi trơn có phụ gia nano TiC theo thời gian tải trọng khác (Hình 4) Từ hình vẽ ta thấy, tác động tải trọng, hệ số ma sát giai đoạn đầu tăng đến giá trị giới hạn sau có xu hướng giảm dần ổn định Khoảng Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số (73) 2021 LIÊN NGÀNH CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC thời gian 1,200 s hệ số ma sát giảm rõ ràng tải trọng 500 N 700 N Với tải trọng 300 N, hệ số ma sát biến đổi theo thời gian có dao động bước sóng lớn ổn định theo quy luật 0.12 Hệ sát (f) HÖ sèsố mama sá t (f) Dubôi bụitrơn trnnguyê nguyờn cht Dầu n chÊt Phô gia nano TiC 0.10 0.08 0.06 a Tồn đường kính vết mịn 0.04 300 400 500 600 Tải (N) T¶itrọng träng (N) 700 Đườ ngkÝkính (D/mm) §­ êng nh vÕtvết trßntrịn (D/mm) Hình Ảnh hưởng tải trọng đến hệ số ma sát 0.6 DÇu n chất Dubôi bụitrơn trnnguyê nguyờn cht Phụ gia nano TiC 0.5 0.4 0.3 0.2 300 400 500 600 700 b Vết mịn trung tâm Tải T¶itrọng träng (N) (N) Hệ số ma sát (f) Hình Ảnh hưởng tải trọng đến đường kính vết mịn c Trung tâm vết mịn (Hình 3D) Hình Ảnh hưởng tải trọng đến hệ số ma sát theo thời gian phụ gia nano TiC 3.2 Tự phục hồi bề mặt bị mòn Để đánh giá khả tự hồi phục mòn hàm lượng 0,5% phụ gia nano TiC thơng qua kính hiển vi đồng tiêu (LCSM) máy phổ tán sắc lượng (EDX) phân tích thành phần hóa học bề mặt mịn viên bi tiêu chuẩn Với điều kiện tải trọng 300 N 700 N dùng dầu bơi trơn có chất phụ gia nano bôi trơn nguyên chất 3.2.1 Vết mòn tự hồi phục với tải 300 N 3.2.1.1 Dầu nguyên chất d EDX phân ch thành phần hóa học Hình Phân ch vết mịn thí nghiệm dầu bơi trơn ngun chất (300 N) Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số (73) 2021 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Từ Hình thấy rằng, sử dụng dầu bôi trơn nguyên chất, vết mịn có nhiều nhấp nhơ cao, độ sâu vết cầy xước rõ nét bề mặt ma sát, tồn bề mặt tương đối xù xì Vết cào xước rõ nét hầu hết toàn bề mặt vết mịn (Hình 5a, 5b) Độ lệch trung bình pro n hình học bề mặt Ra = 1.687 nm (Hình 5c) Dùng máy phổ tán sắc lượng (EDX) phân tích thành phần hóa học bề mặt ma sát (Hình 5d), thấy tồn thành phần nguyên tố hóa học viên bi Fe, Cr 3.2.1.2 Chất phụ gia nano TiC Thí nghiệm hàm lượng 0,5% chất phụ gia nano TiC dầu bôi trơn, với điều kiện tải trọng 300 N, Dùng LCSM quan sát bề mặt vết mịn phân tích thành phần hóa học (EDX) vết mịn thể Hình a Tồn đường kính vết mịn d EDX phân ch thành phần hóa học Hình Phân ch vết mịn thí nghiệm chất phụ gia nano TiC (300 N) Từ hình ảnh quan sát thấy, bề mặt vết mòn dùng chất phụ gia nano TiC dầu bôi trơn so với dùng dầu bôi trơn ngun chất có nhấp nhơ, bề mặt tương đối phẳng, vết cầy xước không sâu, không rõ nét Vết xước tập trung chủ yếu phần trung tâm vết mịn (Hình 6a; 6b) Độ lệch trung bình pro n hình học bề mặt Ra = 1.529 nm (Hình 6c) Dùng EDX phân tích thành phần hóa học bề mặt vết mịn có tồn nguyên tố hóa học Fe, Ti, Cr Si Trong đó, nguyên tố Fe, Cr Si thành phần hóa học chi tiết ma sát (viên bi), nguyên tố Ti O từ chất phụ gia nano TiC dầu bôi trơn Nguyên tố Ti tồn bề mặt vết mịn có trị số 0,39% Do kết luận rằng, chất phụ gia nano TiC dầu bôi trơn bổ sung, khuếch tán vào vết mòn nên bề mặt ma sát giảm độ nhấp nhô bề mặt chi tiết 3.2.2 Vết mòn tự hồi phục với tải 700 N 3.2.2.1 Dầu nguyên chất b Vết mòn trung tâm c Trung tâm vết mịn (Hình 3D) Với điều kiện tải trọng 700 N, quan sát thấy q trình mịn khốc liệt Các vết cầy xước rõ nét tồn vết mịn (Hình 7a) Các vết mịn nghiêm trọng phóng to trung tâm vết mịn (Hình 7b) Độ lệch trung bình pro n hình học bề mặt Ra = 4.168 nm (Hình 7c) Phân tích thành phần hóa học bề mặt vết mịn (EDX) có tồn ngun tố hóa học Fe, O P (Hình 7d) a Tồn đường kính vết mịn Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số (73) 2021 LIÊN NGÀNH CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC bơi trơn Ngun tố Ti tồn bề mặt vết mịn có trị số 1,15% Chứng tỏ chất phụ gia nano TiC dầu bôi trơn bổ sung, khuếch tán vào bề mặt chi tiết mặt ma sát giảm độ nhấp nhơ b Vết mịn trung tâm a Tồn đường kính vết mịn c Trung tâm vết mịn (Hình 3D) b Vết mịn trung tâm d EDX phân ch thành phần hóa học Hình Phân ch vết mịn thí nghiệm dầu bơi trơn ngun chất (700 N) 3.2.2.2 Chất phụ gia nano TiC Trên Hình 8, điều kiện tải trọng 700 N, quan sát thấy tồn vết mịn (Hình 8a), trung tâm vết mịn phóng to ta thấy rằng, mật độ vết cầy xước tương đối nhiều, phân bố toàn bề mặt (Hình 8b) So sánh với vết mịn viên bi sử dụng chất phụ gia nano TiC, vết cầy xước có phần giảm so với dùng dầu bơi trơn ngun chất Độ lệch trung bình pro n hình học bề mặt Ra = 4.059 nm (Hình 8c) Phân tích thành phần hóa học bề mặt vết mịn (EDX), có tồn ngun tố Fe, Ti, Cr, S C Trong đó, nguyên tố Fe, Cr S thành phần hóa học chi tiết, ngun tố C từ khơng khí từ chất phụ gia nano TiC, nguyên tố Ti từ chất phụ gia nano TiC dầu c Trung tâm vết mịn (Hình 3D) d EDX phân ch thành phần hóa học Hình Phân ch vết mịn thí nghiệm chất phụ gia nano TiC (700 N) Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số (73) 2021 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC KẾT LUẬN - Kết thực nghiệm với hàm lượng từ 0,5% phụ gia nano TiC điều kiện tải trọng từ 300 N đến 700 N cho thấy: Phụ gia nano TiC với hàm lượng 0,5% dầu bôi trơn làm giảm ma sát mòn - Với hàm lượng 0,5% nano TiC dầu bôi trơn tự phục hồi mịn - Thơng qua (EDX) để phân tích thành phần hóa học bề mặt ma sát cho kết là: Có tồn nguyên tố Ti khuếch tán vào vết mòn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Zeng Hui, LI Shaofei, Liu Tao et al (2015), Functional lubricating materials-engineering researchand development progress of lubricating grease, CIESC Journal, 2015, 66(8), 2879-2886 [2] MoYunhui, TaoDehua, WeiXicheng, et al (2007), Basic research on wear-self repairing nanometerTin lubricating coating, Lubrication Engineering, 32 (10): 69-71 [3] Tarasov S, Kolubaev A, Belyaev S, et al (2002), Study of friction reduction by nanocopper additives to motor oil, Wear, 252:63-69 [4] Garbar I I, Sher E, Shneck R (2000), Structural mechanism of action of some additives to lubricant, Industrial Lubrication and Tribology, 52(4): 186-192 [5] Hisakado T, Ikuta K, Suda H, et al (1996), The effects of copper particles and oleic acid on the friction and wear characteristics of ceramics in ethanol, Wear, 197: 280-285 [6] Gu Yanhong (2005), Research on Application and Mechanism of New-type Cermet Additive in Lubricating oil, Doctor Degree Dissertation, China University of Geosciences 91-95 [7] Weijie Lu Di Zhang, Xiaonong Zhang (2011), Microstructural characterization of TiB in situ synthesized titanium matrix composites prepared by common casgtintechnique, Journal of Alloys and Compounds Vols 327: 240-247 [8] Nguyễn Đình Cương, Nguyễn Tiến Dũng, Vũ Văn Tản (2016), Nghiên cứu tối ưu hóa chất phụ gia nano TiO2 dầu bơi trơn tự phục hồi mài mịn, Tạp chí KHCN hàng hải, số 46, 2016: trang 69-74 [9] Zhao Yanbao, Zhang Zhijun, Dang Hongxin (2004), Fabrication and tribolobical properties of Pb nanoparticles, Journal of Nanoparticle Research, 2004, 6: 47-51 THÔNG TIN TÁC GIẢ Nguyễn Đình Cương - Tóm tắt q trình đào tạo, nghiên cứu (thời điểm tốt nghiệp chương trình đào tạo, nghiên cứu); + Năm 2004: Tốt nghiệp đại học, chun ngành Ơ tơ - máy kéo, Trường Đại học Nông nghiệp I, Hà Nội (này Học viện Nông nghiệp Việt Nam) + Năm 2009: Tốt nghiệp Thạc sĩ, chuyên ngành Cơ khí chế tạo, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội + Năm 2015: Tốt nghiệp Tiến sĩ, chuyên ngành Kỹ thuật xe, Đại học Giao thơng Tây Nam, Tứ Xun, Trung Quốc - Tóm tắt cơng việc tại: Phó Trưởng khoa, Giảng viên, khoa Ô tô, Trường Đại học Sao Đỏ - Lĩnh vực quan tâm: Kết cấu tơ, nhiên liệu, chẩn đốn ô tô, ma sát học, khí ô tô - Email: nguyencuong1111980@gmail.com - Điện thoại: 0968 900 158 Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số (73) 2021 ... bị mòn bi nhằm đánh giá khả tự hồi phục mòn phụ gia nano TiC Kết thí nghiệm thấy rằng, dầu bơi trơn bổ sung chất phụ gia nano TiC có khả chống mịn, giảm ma sát tự hồi phục Với điều kiện tải trọng. .. KHÍ - ĐỘNG LỰC Ảnh hưởng tải trọng đến khả tự hồi phục mòn phụ gia nano TiC dầu bôi trơn CF-4 15W/40 oads e ect on self-recovering abrasive capable of nano T C addi ve in CF-4 15W/40 lubricant... học bề mặt viên bi bị mòn đánh giá khả tự hồi phục hao mòn phụ gia nano TiC KẾT QUẢ 3.1 Ảnh hưởng tải trọng đến ma sát mịn Thí nghiệm với dầu có chất phụ gia nano TiC dầu bơi trơn nguyên chất (Hình