保护机器元件的方法以及离子液体的用途技术

技术编号:13349775 阅读:51 留言:0更新日期:2016-07-15 04:41
本发明专利技术涉及一种保护机器元件的方法,其中,在所述机器元件制造之后、且在其安装和/或投入运行之前把保护剂施加在它的表面上,其中,把离子液体用作保护剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】保护机器元件的方法以及离子液体的用途
本专利技术涉及一种保护机器元件的方法,其中,在所述机器元件制造之后、且在其安装和/或投入运行之前把保护剂施加在所述机器元件的表面上。
技术介绍
为了防止对机器元件,特别是由钢合金构成的机器元件的损伤,常见的是,在制造之后用保护剂对此类机器元件进行处理,以便防止出现腐蚀。在过去数年中,机器元件,特别是滚动轴承的新的损伤形成处于显著地位,其被称作“白色刻蚀裂缝”(WEC)或者被称作为形成所谓的白色蚀刻裂缝。该裂缝表现为在显微照片中表现为机器元件的受损区域,特别是滚动轴承的滚道的受损区域。在实践中,此类白色刻蚀裂缝的出现导致了,例如构建在风力发电机中的大的滚动轴承在个别情况下远在统计学的寿命预期之前就会失效,由此生成显著损伤。在文献DE102007055575A1中建议了,通过产生压缩残余应力避免在滚道区域出现WEC,此类的压缩残余应力可以通过剥蚀材料的处理方法来产生。在文献EP2123779A1中,为了提高疲劳强度并且为了降低出现白色蚀刻裂缝的风险建议了,由碳份额在0.4至0.8重量百分比之间的淬火钢来制造滚道和/或滚动体。为了针对滚动轴承提高相对于白色蚀刻裂缝的坚固性,在文献EP2573195A1中建议了,由经改性的材料制造滚动体或者滚道的表面,其中,在轴承表面与化学添加剂接触的同时,使该滚动轴承在确定的时间内暴露于提高的温度下。在文献WO2012/022601A1中建议了润滑剂组合物,通过它可以使滚动轴承的磨损力矩降低。该润滑剂组合物具有离子液体。基于离子液体的润滑剂由文献WO2007/010845A1已知。以类似的方式,在文献EP2022840A2中也已经建议了,针对风力发电机的零件使用润滑剂,其含有离子液体。使用离子液体作为用于支承装置的润滑剂组分由文献US2009/0069204A1、由文献WO2005/035702A1以及由Ye等,化学通讯(Chem.Comm.),2001,2244-2245已知。同样引用了下述公开:Uerdingen,M.2010,离子液体作为润滑剂,绿色化学手册,6:203-219。在现有技术中已知,把用于机器元件的润滑剂,例如用于风力发电机的滚动轴承的润滑剂与离子液体相混合。然而为此所需要的量很高,由此导致了显著的费用。在文献WO2008/154998A1中描述了与底油的混合物中的0.5重量百分比至40重量百分比的采用量。此外,采用大量离子液体作为润滑剂组分导致了新的问题,譬如迄今未进行研究的毒性作用。此外,将离子液体匹配于所使用的润滑剂是必要的,所以必须将之前一直使用的标准油替换为能够与离子液体相混合的特殊的油。
技术实现思路
本专利技术的任务因此在于,提供一种机器元件的保护方法,通过它可以抵抗“白色刻蚀裂缝”的出现。为了解决该任务,根据本专利技术在开头所述类型的方法中设置了,把离子液体用作保护剂。在本专利技术的框架内出乎预料地确定了,通过以下方式就可以抵抗白色刻蚀裂缝的出现,即,把离子液体用作机器元件的,譬如滚动轴承的保护剂。根据本专利技术,为此在制造机器元件之后、在安装或者把机器元件投入运行之前把离子液体施加在机器元件的表面上。在安装或者把机器元件投入运行之后,可以把它用传统润滑剂,例如润滑油运行。相对少量的离子液体(其用作保护剂)导致了,得到了机器元件使用寿命的所期望的延长。在系列实验的框架内确定了,通过使用离子液体作为保护剂得到:在出现白色刻蚀裂缝之前使使用寿命提高4倍。根据本专利技术的方法具有下述优势,即,仅需要少量的离子液体,其仅用于在安装之前保护机器元件的表面。在安装之后,施加在表面的离子液体量与润滑剂相混合。根据本专利技术的方法的变型方案设置了,离子液体以纯的形式使用。在本专利技术的这种设计方案中,仅为机器元件的表面配设离子液体作为保护剂。替选地,在根据本专利技术的方法中设置了,离子液体作为保护剂添加剂与润滑剂相混合地使用。然而,该保护剂添加剂不是润滑剂添加剂,而是由离子液体和其它组分制成的混合物。优选,该润滑剂是与用于润滑在安装状态下的机器元件的润滑剂同样的润滑剂。对于构造为滚动轴承的机器元件,润滑剂可以是润滑油。在离子液体具有至少0.3重量百分比的油溶性或者脂溶性时,得到根据本专利技术的方法的特别良好的可用性。相应地,离子液体的份额以至少0.3重量百分比(基于润滑剂的质量)的数量级来使用,由此不明显越过盐析界限。通过油溶性或者脂溶性的特性确保了与传统润滑剂或者添加剂的特别良好的相容性。根据本专利技术的方法也特别适合于非脂溶性的离子液体,其能够与其它基础油(譬如聚亚烷基二醇油)相混合。离子液体必须至少是油溶性的,然而不是必须是脂溶性的。本专利技术的扩展方案设置了,针对离子液体的阳离子部分,使用季铵离子和/或季鏻离子和/或叔锍离子。适合的季铵离子的示例通过式(1)描述:[N(R1)4]+(1)其中,R1分别彼此独立地代表:带有1-20个碳原子的直链或者支链的烷基,其中,一个或多个不邻接的且非α位的碳原子可以被-O-代替,或者带有3-7个碳原子的环烷基,其可以被具有1-6个碳原子的直链或者支链的烷基基团取代,或者两个取代基R1还可以以形成单环分子的方式连接。适合的季鏻阳离子的示例通过式(4)描述:[P(R2)4]+(2)其中,R2分别彼此独立地代表:带有1-20个碳原子的直链或者支链的烷基,其中,一个或多个不邻接的且非α位的碳原子可以被-O-代替,或者带有3-7个碳原子的环烷基,其可以被具有1-6个碳原子的直链或者支链的烷基基团取代。适合的叔锍阳离子的示例通过式(3)描述:[S(R3)3]+(3)其中,R3分别彼此独立地代表带有1-20个碳原子的直链或者支链的烷基。带有1至18个碳原子的直链或者支链的烷基基团例如为:甲基、乙基、异丙基、丙基、丁基、仲丁基或者叔丁基,另外还有戊基、1-,2-或3-甲基丁基、1,1-、1,2-或者2,2-二甲基丙基、1-乙基丙基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基或者正十八烷基。带有1至20个碳原子的直链或者支链的烷基基团因此由所提及的带有1至18个碳原子的烷基基团以及正十九烷基或者正二十烷基所成。如果没有进一步给出烷基基团类型,则涉及直链烷基基团。带有3-7个碳原子的环烷基基团是:环丙基、环丁基、环戊基、环己基或者环庚基,其可以如前所述地被带有1至6个碳原子的直链或者支链的烷基基团取代。式(1)或者(2)的阳离子形式的取代基R1和R2在此可以是相同或者不同的。对于式(1)的阳离子,优选所有取代基R1是相同的,或者三个取代基R1是相同的而一个取代基R1是不同的。式(1)的优选单环阳离子是吡咯烷鎓阳离子,其中,保留的取代基R1可以如此前所描述的那样是相同或者不同的。对于式(2)的阳离子,优选所有取代基R2是相同的,或者三个取代基R2是相同的而一个取代基R2是不同的。取代基R1和R2特别优选为甲基、乙基、2-甲氧基-乙基、乙氧基-甲基、2-乙氧基-乙基、异丙基、3-甲氧基-丙基、丙基、正丁基、仲丁基、正戊基、正己基、正辛基、正癸基、正十二烷基、正十四烷基。式(3)的阳离子形式的取代基R3同样可以是相同或者不同的。对于式(3)的阳离子优选所有取本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种保护机器元件的方法,其中,在所述机器元件制造之后、且在其安装和/或投入运行之前把保护剂施加在所述机器元件的表面上,其特征在于,把离子液体用作保护剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.21 DE 102013112868.81.一种抵抗由钢或钢合金制成的机器元件中白色刻蚀裂缝的出现的方法,其中,在所述机器元件制造之后、且在其安装和/或投入运行之前把保护剂施加在所述机器元件的表面上,其特征在于,把离子液体用作抵抗白色刻蚀裂缝的出现的保护剂。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述离子液体以纯的形式或者作为与润滑剂相混合的保护剂添加剂使用。3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述离子液体具有至少0.3重量百分比且直至10重量百分比的油溶性或者脂溶性。4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,针对离子液体的阳离子部分使用季铵离子和/或季鏻离子和/或叔锍...

【专利技术属性】
技术研发人员:安特耶·韦斯特霍尔德安德烈亚斯·博斯曼彼得·瓦塞尔沙伊德沃尔特·霍尔韦格雅思敏·科尔特马库斯·沃尔夫麦克·于尔丁根纳塔利·维鲁姆埃伯哈德·施吕克本杰明·波利尔
申请(专利权)人:舍弗勒技术股份两合公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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