Brevet FR2640009A1 — publié le 19900608

La présente invention se rapporte à un élément de contact de glissement ou de roulement qui est traité en surface afin de réduire le frottement et l'usure entre les surfaces de contact de deux éléments en contact de glissement ou de roulement l'un avec l'autre et d'augmen- ter la capacité de support de la charge et la résistance au grippage de chacun de ces deux éléments. Elle se rapporte également à un palier de roulement employant l'élément de contact de roulement. Dans la lubrification normale des paliers, le coefficient de frottement entre deux surfaces de contact de glissement ou de roulement de corps en métal change avec la viscosité absolue de l'huiIe utilisée de lubrifi- cation, la charge sur les paliers et la vitesse de rotation entre les deux surfaces de contact de glissement ou de roulement. Dans une lubrification complète ou pleine au fluide o un film épais et continu d'huile est formé à l'interface en- tre les deux surfaces de contact de glissement ou de roule- ment, un contact entre les surfaces sous-jacentes des deux corps en métal n'aura presque jamais lieu donc le coeffi- cient de frottement des deux surfaces de contact de glis- - sement ou de roulement est très faible. Dans la lubrifica- tion mixte, o le contact métal-métal a partiellement lieu ou bien dans la lubrification limite dans laquelle un film d'huile de lubrification est interrompu pour ainsi provo- quer quelques plaques o un contact métal-métal a lieu, il est possible qu'un dégradation de surface, comme un grippage des surfaces de contact de glissement ou de rou- lementà lubrifier,ait lieu. Afin d'empêcher cette dégrada- tion, divers types d'additifs au lubrifiant (comme un agent d'onctuosité, un agent extrême pression et un agent anti-usure)ont été employés. L'interface entre les surface de contact des deux corps en métal est à une haute température et une haute pression afin d'être en bonne condition très réactive. 264D300 Un additif au lubrifiant 'le composé organique avec du chlore, du soufre ou du phosphore comme de la paraffine chlorée, du sulfure de dibenzyle ou du phosphate de tri- crés0le) introduit dans la zone de contact réagit facile- ment avec un métal du palier. Par suite de la réaction, des composés inorgani- ques ou organométalliques avec chaque élément (comme un chlorure de métal, un sulfure de métal, un phosphate de métal etc...) se produisent sur les surfaces de contact des deux corps en métal. Les produits de réaction sont considérés comme empêchant le grippage et l'usure entre les surfaces de contact de deux corps en métal. Cependant, l'effet immédiat de l'additif du lubrifiant ne peut être qu'anticipé car il faut un temps considérable au début de la réaction entre l'additif du lubrifiant et les sur- faces de contact ou de frottement de deux corps en métal. Dans l'art antérieur, il y a certains exemples o un élément de contact de glissement ou de roulement a été traité au préalable en surface par l'additif du lubri- fiant comme le tricrésyl phosphate (c'est-à-dire TCP). Cependant, il n'y a actuellement aucune théorie établie de l'effet obtenu si cet élément de contact de glissement ou de roulement a été au préalable traité en surface par l'additif du lubrifiant, dont cet effet peut être estimé de manière variable; En particulier, cet effet en condition grave o une alimentation en huile de lubrification est fréquem- ment interrompue pendant le fonctionnement de l'élément de contact de glissement ou de roulement n'a pas été dé- crit. En effet, l'épaisseur d'une couche traitée en sur- face de l'additif au lubrifiant formée sur la surface de glissement ou de roulement par l'art antérieur est aussi mince que moins de 0,05 pm en mesurant par spectroscopie photoélectronique aux rasons X (c'est-b-dire XPS,que l'on décrira ultérieurement). Les présents inventeurs ont effec- tué un test à quatre billes à vitesse très élevée afin d'étudier l'amélioration de la propriété de lubrification d'un palier du fait d'une si mince couche traitée en sur- face. Cet essai à quatre billes à vitesse très élevée est une sorte de test extrême pression essentiellement égal à ASTM D-2783. La vitesse de rotation de l'arbre vertical d'un appareil de test à quatre billes à vitesse très élevée peut être accrue jusqu'à 20 000 t/mn tandis que celle d'un appareil de test à quatre billes selon ASTM D-2783 peut être accrue jusqu'à 1770 t/mn. Le test à quatre billes à vitesse très élevée a révélé que la couche traitée en surface aussi mince que moins de 0,05 Pm n'améliorerait pas la propriété d'extrême pres- sion, en particulier en condition grave dans laquelle, par exemple, l'alimentation de l'huile de lubrification est interrompue. Un autre traitement de surface du métal de palier avec un composé inorganique,tel que le phosphate de zinc ou le phosphate de manganèse,au lieu du produit réaction- nel ci-dessus mentionné de l'additif du lubrifiant, a été tenté. Dans ce cas, il y a un problème par le fait que ce composé inorganique provoque une corrosion des surfa- ces de métal des paliers. De plus, l'épaisseur de la cou- che traitée en surface de ce produit inorganique est su- périeure à 0,05 Pm. Le test à quatre billes à vitesse très élevée appliqué à cette couche traitée en surface du produit inorganique a révélé que la couche traitée en surface de ce produit inorganique ne pouvait améliorer la propriété d'extrême pression. Ainsi, l'art antérieur ne peut révéler suffisam- ment une épaisseur effective de la couche traitée en sur- face formée sur chacune des deux surfaces en contact, donc une amélioration suffisante de la propriété de lubrification provoquée par le traitement de surface appli- qué à l'élément de contact de glissement ou de roulement n'est pas obtenue. La présente intention a pour but de surmonter les problèmes ci-dessus. Elle a pour objectif un élément de contact de glissement ou de roulement et un palier de roulement ayant une propriété de faible frottement, une propriété de faible usure,une capacité de support de la charge et de résistance au grippage qui sont suffisam- ment améliorées. Afin d'atteindre cet objectif, la surface de métal de l'élément de contact de glissement ou de roule- ment est chimiquement traitée de manière qu'il se forme, à la surface de l'élément de contact de glissement ou de roulement, un film du produit réactionnel de 0,05 pm à 0,5 pm d'épaisseur. Le film du produit réactionnel signi- fie un composé inorganique et/ou organométallique d'une épaisseur inférieure au micron qui est produit par une réaction chimique entre un composé organique chimiquement actif et la surface de métal de l'élément de contact de glissement ou de roulement et qui possède une caractéris- tique différente de celle de la masse ou du corps sous- jacent de l'élément de contact de glissement ou de roule- ment. L'épaisseur du film du produit réactionnel est de préférence comprise entre 0,05 um et 0,3 um et en parti- culier est de 0,1 pm. Le film du produit réactionnel ci-dessus mention- né est fait d'au moins l'un des composés de phosphore, de soufre et de chlore. En effet, le film du produit réactionnel est fait d'au moins l'un des films inorganiques et/ou organo- métalliques qui sont produits par des réactions entre des composés organiques (composés d'organophosph-.re, compo- ses d'organosoufre, composés d'organochlore et composés d'organométal) et un métal de l'élément de contact de glis- sement ou de roulement. En particulier, le film du produit réactionnel est de préférence produit à partir d'une réac- tion entre un mélange d'un composé d'organophosphore et d'un composé d'organosoufre et l'élément de contact de - 640009 glissement ou de roulement. Le film du produit réactionnel avec l'élément de phosphore comprend les films de produit réactionnel qui sont produits par des réactions entre au moins l'un des esters, de phosphite, esters de phosphate et esters de phos- phate acide et le métal de l'élément de contact de glisse- ment ou de roulement. Le film du produit réactionnel avec l'élément de soufre comprend les films de produit réactionnel produits par des réactions entre au moins l'un de graisseset huiles sulfurisées, oléfine sulfurisée, mercaptans, sulfures, sulfoxy- des et sulfones et le métal de l'élément de contact de glissement ou de roulement. le film du produit réactionnel avec l'élément de chlore comprend les films de produit réactionnel obtenus par des réactions entre les paraffines chlorées et/ou les graisses et huiles chlorées et le métal de l'élément de contact de glissement ou de roulement. Le film du produit réactionnel d'organométal avec l'organométal comprend les films de produit réac- tionnel produit par des réactions entre au moins l'un de dithiophosphates de dihydrocarbyle, dithiophosphate de dihydrocarbyle de métal et sels métalliques d'acide naphténique et le métal de l'élément de contact de glisse- ment ou de roulement. Un palier de roulement de la présente invention a au moins l'un des moyens de retenues, des chemins interne et externe et de l'élément de roulement qui est fait des éléments de contact de roulement ayant divers films de pro- duit réactionnel de la présente invention. Selon la présente invention, au moins l'une des deux surfaces de contact des éléments de contact de glis- sement ou de roulement est soumise à un traitement chimi- que de manière qu'il se forme, sur cette surface de con- tact, un film du produit réactionnel de 0,05 Pm à 0,5 Pm d'épaisseur. Un élément de contact de glissement ou de rou- lement et un palier de roulement de la présente invention ont une propriété de faible frottement, une propriété de faible usure et une capacité de support de la charge et la résistance au grippage suffisamment améliorées. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci appa- raîtront plus clairement au cours de la description expli- cative qui va suivre faite en référence au dessin schéma- tique annexé donné uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lequel: - la figure unique est un graphique illustrant un exemple d'une mesure de l'épaisseur d'un film d'un pro- duit réactionnel contenant du phosphore avec l'élément de phosphore de la présente invention, le temps d'attaque par Ar+ étant indiqué en abscisses etle pourcentage atomique en ordonnées. Ci-après, la présente invention sera décrite en détail. L'épaisseur du film du produit réactionnel est mesurée par un spectrophotomètre photoélectronique à ra- yons X (ayant pour abréviation XPS).XPS transmet des rayons X vers une surface d'un échantillon et analyse l'énergie d'un photoélectron qui est émis par la surface externe (environ plusieurs dizièmes de nanomètres) pour produire des données d'un élément de surface et de l'état chimique. De même, XPS mesure l'épaisseur d'un film du produit réactionnel tandis qu'un canon de l'ion argon(Ar) pulvérise la surface de l'échantillon, pour ainsi analyser. la distribution en profondeur de l'élément du film du pro- duit réactionnel. La figure est un graphique illustrant un exem- ple de la mesure de l'épaisseur du film du produit réac- tionnel obtenu par le composé d'organophosphore (comme le phosphate acide de tridécyle'. L'épaisseur du film du produit réactionnel (a] est définie en terme du profil en pro- fondeur de l'échantillon, pris par XPS immédiatement avant Z640009 que la teneur en phosphore du film du produit réactionnel soit in6hangée (comme le montre la figure, un temps d'attaque par Ar+ est de 27 mn). Dans ce cas, comme le taux d'attaque est de 3 nm/mn, I'épaisseur du film du produit réactionnel est d'environ 0,8 Pm (c'est-à-dire 27 mn x 3 nm/mn). Les contrôles de la concentration du composé dans la solution, de la température de la réaction et de la durée de la réaction entre un composé et l'élément de contact de glissement ou de roulement,effectués en réponse au type du composé, peuvent forcer à ajuster l'épaisseur du film du produit réactionnel comme on l'a décrit ci-dessus. Le film du produit réactionnel a été formé par une réaction entre l'élément de contact-de glissement ou de roulement et au moins l'un d'un composé d'organophos- phore, d'un composé d'organosoufre, d'un composé d'organo- chlore et d'un composé organométallique. Le film du pro- duit réactionnel qui est obtenu par une réaction entre l'élément de contact de glissement ou de roulement et le composé d'organophosphore est appelé le film du produit réactionnel-composé d'organophosphore. Le film du produit réactionnel qui est obtenu par une réaction entre l'élé- ment de contact de glissement ou de roulement et le com- posé d'organosoufre est appelé film du produit réactionnel- composé d'organosoufre. Le film du produit réactionnel qui est obtenu par une réaction entre l'élément de contact de glissement ou de roulement et le composé d'organochlore est appelé film du produit réactionnel-composé d'organo- chlore. Le film du produit réactionnel qui est obtenu par une réaction entre l'élément de contact de glissement ou de roulement et le composé organométallique est appelé le film du produit réaction du composé organométallique. Le composé d'organophosphore utilisé pour produire le film du produit réactionnel-composé d'organophosphore comprend des esters de phosphite, des esters de phosphate et des esters de phosphate acide. ú640009 Des esters de phosphites comprennent des esters de phosphites dérivés de groupes hydrocarbyles E1 à C18 comme alkyles, phényles, benzyles, crésyles, cinnamyles et aryles . Par exemple, le trioctylphosphilte, le triphényl phosphite, le tricrésyl phosphite, le bis-2-éthyl hexyl phosphate, le tridécyl phosphite, le dibutylhydrogèno phos- phite. le tris nonl phéni,1 phosphite. le dilauryl hydro- génophosphite, le diphényl monodécyl phosphite, le tri- lauryltrithiophosphite et le diphénylhydrogénophosphite sont préférables. Les esters de phosphates comprennent des esters de phosphates dérivés de groupes hydrocarbyles C1 à C20. Par exemple, le triphénylphosphate, le triéthylphos- phate. le tributyl phosphate, le tris(2-éthyl hexyl) phosphate, le tridécyl phosphate, le diphényl mono- 2-éthyl hexol phosphate, le tricrésyl phosphate, le trioct\l phosphate, le tristéaryl phosphate sont préfé- rab les. Les esters de phosphates acidescomprennent des phosphates acides mono-ou dihydrocarbyliques C à C20. Par 1 1 20' exemple, le phosphate acide de méthyle, le phosphate acide d'isoprop'le, le phosphate acide de but\ie, le phosphate acide de 2-éthyl hexyle, le phosphate acide d'isodécyle, le phosphate acide de tridécyle. le phosphate acide de lauryle sont préférés. Le composé d'organosoufre utilisé pour pro- duire le film du produit réactionnel-composé d'organo- soufre comprend des graisses et,huiles sulfurisées (comme l'huile sulfurisée de spermacéti, l'oléfine sulfurisée), de mercaptans, des sulfures, des sulfoxydes et des sulfo- nes. Les sulfures d'oléfine comprennent des sulfures dérivés de sulfures d'oléfine C3 à C8 ou de sulfures de polyoléfine de faible poids moléculaire dérivés d'oléfines C3 à C8. Par exemple, on préfère le sulfure de pentène, le sulfure de butylène et le sulfure d'octène. ú640009 Les mercaptans comprennent des alkyl mercap- tans C4 à C20 et des mercapto esters gras C4 à C20. Par exemple, le nbutyl mercaptan, l'isobutyl mercaptan, le butyl mercaptan tertiaire, le n-octyl mercaptan, le no- nyl mercaptan tertiaire, le dodécyl mercaptan tertiaire, le thioglycolate de butyle, le thiopropionate d'éthyle et le 3-mercaptopropionate d'octyle sont préférables. Les sulfures comprennent des monosulfures (-S-) avec des groupes hydrocarbyles C4 à C20, des disulfures (-S-S-) avec des groupes hydrocarbyle C4 à C20' et des polysulfures (-S-S-S-) avec des groupes hydrocarby- les C4 à C20. Par exemple, le dibutyl monosulfufe, le dibutyl disulfure, le diphényl sulfure et le dibenzyl sulfure sont préférables. Les sulfoxydes comprennent des sulfoxydes avec des groupes hydrocarbyles C4 à C20. Par exemple, le dibu- tyl sulfoxyde et le dibenzyl sulfoxyde sont préférables. Les sulfones comprennent des sulfones avec des groupes hydrocarbyles C4 à C20. Par exemple, la dibutyl sulfone, la didodécyl sulfone et la phényl sulfone sont préférables. Le composé d'organochlore utilisé pour obtenir le film du produit réactionnel-composé d'organochlore comprend des paraffines chlorées et des graisses et hui- les chlorées. Les paraffines chlorées comprennent, par exemple, le chlorure de n-octyle, le chlorure de paraffine, le chlo- rure d'octadécyle. Les graisses et huiles chlorées compren- nent, par exemple, l'huile chlorée de spermacéti. Le composé organométallique utilisé pour obtenir le film du produit réactionnel-composé organométallique comprend des dihydrocarbyl dithiophosphates de métal, des dihydrocarbyl dithiocarbonates de métal et des naph- thénates de métal. Les dihydrocarbyl dithiophosphates de métal comprennent le groupe des dihydrocarbyl dithiophosphates ú640009 de métal dont chacun comprend l'un des groupes hydrocarby- les C4 à C20. Par exemple, le diméthyl dithiophosphate de zinc, le butyl isooctyl dithiophosphate de zinc, le di(4-méthyl1-2-pentyl) dithiophosphate de zinc, le di(tétra- propényl phénol) dithiophosphate de zinc, le (2-éthyl-1- -hex\l) dithiophosphate de zinc, l'isooctyl dithiophos- phate de zinc, le (éthyl phényl1 dithiophosphate de zinc, l'amyl dithiophosphate de zinc, et le dihexyl dithiophos- phate de zinc. En plus des dithiophosphates dihydrocarbylés de zinc cidessus, les dihydrocarb\l dithiophosphates de plomb (Pb, de cadmium (Cd', d'antimoine óSb) et de molyb- dène (Mo' sont préférables. les dihydrocarbyl dithiocarbamates de métal comprennent le groupe de dihydrocarbyl dithiocarbamates de métal dont chacun contient l'un des groupes hydrocar- byles C4 à C2. Par exemple, le diméthyl dithiocarbamate 4 20' de zinc, le butyl isooctyl dithiocarbamate de zinc, le di(4-méthvl-2pent1l-j dithiocarbamate de zinc, le di(tétrapropényl phényl, dithiocarbamate de zinc, le (2-éth\l-l-hexyl) dithiocarbamate de zinc, l'isooctyl dithiocarbamate de zinc, l'(éthyl phényl) dithiocarbamate de zinc, l'aml dithiocarbamate de zinc et le dihexyl dithiocarbamate de zinc. En plus des dithiocarbamates dihydrocarbylés de zinc ci-dessus, on préfère les dihydro- carb>l dithiocarbamates de plomb (Pb), de cadmium (Cd), d'antimoine (Sb) et de molybdène (Mo). Les naphthénates comprennent un sel d'un métal d'acide naphthénique. Par exemple, on préfère le naphthé- nate de plomb. Les divers composés donnant les filrs de produit réactionnel peuvent être employés directement ou dans une condition dans laquelle les composés sont dissous dans une huile ou un solvant et dilués à une plage de concentration de 0,1 à 100% en poids. Par exemple, l'huile paraffinique raffinée et l'huile de diphényle peuvent être emplo%ées en tant qu'huile et le benzène, le toluène, ú640009 l'hexane et analogues peuvent être employés comme solvants. On préfère les huiles et solvants non polaires. Dans la formation du film du produit réactionnel, le composé d'organophosphore, le composé d'organosoufre, le composé d'organochlore et le composé organométalli- que à une concentration prédéterminée peuvent être emplo- yés seuls ou en mélange. En particulier, on a trouvé que lorsque le composé d'organophosphore et le composé d'orga- nosoufre sont mélangés, une interaction entre eux favori- se le taux de formation du film du produit réactionnel. Dans le même type du composé d'organophosphore, du composé d'organosoufre ou du composé d'organochlore, des composés organiques spécifiques correspondants ont été utilisés séparément ou en combinaison. En réponse au type et à la teneur de chacun des composés organiques spécifiques utilisés séparément ou en combinaison, un film d'un produit réactionnel correspondant contenant du phosphore, du soufre, du chlore, un métal or- -ganique ou au moins deux de ces éléments est formé à la surface de l'élément de contact de glissement ou de rou- lement. L'élément de contact de glissement ou de rou- lement à traiter est immergé dans une solution du composé d'organophosphore, du composé organosoufre, du composé d'organochlore, du composé d'organométallique ou de leur mélange dont la concentration est ajustée à la-valeur prédéterminée ci-dessus. La réaction entre le métal de l'élément de contact de glissement ou de roulement et ce composé organique se passe pendant une certaine période de temps, entre 0,5 heure et 8 heures,de manière que la température de la réaction soit contrôlée à un niveau pré- déterminé entre la température ambiante et 120 C. Ainsi, le film du produit réactionnel d'une épaisseur de 0,05 pm à 0,5 pm se forme à la surface de l'élément de contact de glissement ou de roulement. En d'autres termes, la concen- * tration de la solution de ce composé organique, la température ú640009 et la durée de la réaction entre le métal de l'élément de contact de glissement ou de roulement et la solution de ce composé organique sont contrôlées de manière que l'épais- seur du film du produit réactionnel formé sur l'élément de contact de glissement ou de roulement se trouve entre 0,05 Pm et 0,5 pm. Dans le procédé de formation du film du produit réactionnel, l'utilisation d'une onde ultrasonore dans la condition d'une température prédéterminée peutamélio- rer l'uniformité du film du produit réactionnel et aug- menter la vitesse de réaction entre le métal de l'élément de contact de glissement ou de roulement et le composé organique. Le test à quatre billes à vitesse très élevée a été appliqué aux éléments de contact de roulement qui avaient été traités en surface et o des films de produit réactionnel de diverses épaisseurs s'étaient formés sur leur surface. Quand l'épaisseur de chacun des films des produit réactionnel était inférieure à 0,05 pm et supérieure à 0,5 pm, le grippage entre les surfaces des éléments de contact de roulement et une oscillation ont lieu. D'autre part, quand l'épaisseur de ce film du pro- duit réactionnel était comprise entre 0,05 pm et 0,5 pm et en particulier de préférence entre 0,05 pm et 0,3 pm, le test à quatre billes à vitesse très élevée a révélé expérimentalement que de très bons résultats de la proprié- té de faible frottement, de la propriété de faible usure,. de la capacité de support de charges et de la résistance au grippage de l'élément de contact de roulement étaient obtenus. Au moins une seule surface de contact de glisse- ment ou de roulement de l'élément de contact du glissement ou de roulement peut être soumise au traitement de la pré- sente invention. Bien entendu, d'autres portions de l'élé- ment de contact de glissement ou de roulement peuvent éga- lement être soumises au traitement de surface de la pré- ú640009 sente invention. Quand la surface de contact d'au moins l'un des deux éléments de contact de glissement ou de rou- lement est soumise au traitement de surface de la présen- te invention, on obtient une amélioration suffisante de la propriété de faible frottement, de la propriété de faible usure, de la capacité du support de la charge et de la résistance au grippage. Ci-dessous sont donnés des exemples de la présente invention. Exemple 1 Des billes d'acier d'un diamètre de 12,7 mm, ayant des films respectifs de produit réactionnel à six épaisseurs, produits par un ester de phosphate,ont été préparées. Alors, le test à quatre billes à vitesse très élevée a été appliqué aux billes d'acier de palier de l'exemple 1. Du phosphate acide de tridécyle (c'est-à-dire un mélange de phosphate monoacide de tridécyle et de phos- phate diacide de tridécyle)ayant une haute réactivité,a été employé comme ester de phosphate. La composition et les propriétés physiques (c'est- à-dire la résistance mécanique, l'adhérence, l'uniformité et la propriété de lubrification) de chacun des films de produit réactionnel dépendentde la structure chimique du groupe hydrocarbyle de l'ester de phosphate acide (R = C à C2, cet ester peut être un composé aliphatique ou aromatique ou un mélange) et de la concentration dans l'huile ou un solvant. L'épaisseur de chacun des films de produit réactionnel dépend de la température et de la durée du traitement de surface. Par conséquent, les condi- tions de la réaction entre les billes d'acier de palier et le phosphate acide de tridécyle ont été déterminées en tenant compte de la concentration, de la température et de la durée du traitement de surface. I4 A l'exemple 1, les billes d'acier ont été immer- gées dans une solution dans laquelle le phosphate acide de tridoécle était dilué par une huile raffinée pour avoir une concentration de 5% en poids et on a fait réagir avec la solution à 40 C pendant 4 heures de manière qu'il se forme un film du produit réactionnel d'environ 0.3 pm d'épaisseur sur les surfaces des billes. Ainsi, la température et la durée de la réaction ont été contrôlées de manière que des films de produit réactionnel a}ant des épaisseurs de 0,01 pm, 0,05 pm, 0,1 Pm, 0,3 pm, 0,5 pm et 0,8 pm se forment sur les sur- faces des billes. respectivement. Le tableau I qui suit montre les résultats du test à quatre billes à vitesse très élevée appliqué aux échantillons qui sont traités en surface. A l'exemple i, la vitesse de rotation a été ac- crue jusqu'à la vitesse provoquant un grippage à raison de 1000 t/mn à la température d'huile et la charge montrées au tableau 1. TABLEAU 1 Température de Pression maximale Grippage l'huiie Hertg vitesse de rotation non traites C GPa t/mn 3,0 6000 0,01 um 120 3,0 7000 E I II 0,05 pm 120 3,0 10000 0,1 pm 120 3,0 12500 0,3 1im 120,0 11000 0,5 pm 120 3,0 10000 0,8 w' 120 3,0 Grande oscillation i. La résistance au grippage de la bille d'acier de palier ayant un film de produit réactionnel de 0,1 um d'épaisseur était essentiellement égale à celle de la bil- le d'acier de palier non traitée en surface. La résistance au grippage de la bille d'acier de palier ayant le film du produit réactionnel de 0,8 um d'épaisseur n'a pu être mesurée car il y a eu une grande oscillation. Par ailleurs, la résistance au grippage de cha- cune des billes d'acier de palier ayant des films de pro- duit réactionnel de 0,05 Pm à 0,5 Pm d'épaisseur a été considérablement accrue. En particulier, la résistance au grippage de la bille d'acier de palier ayant un film de produit réactionnel de 0,1 pm d'épaisseur était la meilleure. Exemple 2 Des billes d'acier de palier d'un diamètre de 12, 7 mm ayant des films respectifs des produit réactionnel à six épaisseurs, produits par le même ester de phosphate qu'à l'exemple 1, ont été préparées. Alors, le test à qua- tre billes à vitesse très élevée a été appliqué aux billes d'acier de I'exemple 2. A l'exemple 2, une alimentation en huile de lubri- fication a été interrompue. Cette interruption a été ef- fectuée comme suit: 1/ - une interruption d'une minute a été effec- tuée à la valeur pv de 5886 N/mm.mn/s dans un bain d'huile dont la température était de 120 C. 2/ - après écoulement d'une minute, l'huile de lubrification du bain d'huile a été immédiatement épuisée et on a mesuré le temps jusqu'à la présence d'un grippage de la bille d'acier de palier. Le tableau 2 qui suit mon- tre le résultat du test de quatre billes à vitesse très élevée. C640009 TABLEAU 2 Non traite Temps jusqu'au grippage -----_-----------r ------------------ ------ ------ 0'00" 0,01 um 0'40" 0,05 Tm 1 '40" 0,1 ium 3' 00" 0, 3 m ' 27" 0,5 pm 2'00" 0,8 um | 1'00" Quand l'épaisseur du film de produit réaction- nel est de 0,8 ^m, il v a une grande oscillation pen- dant le fonctionnement de l'appareil de test à quatre billes à vitesse très éle\ée et la bille d'acier de palier subit un grand frottement. Par ailleurs, quand l'épais- seur du film de produit réactionnel est de 0,05 pm, le coefficient de frottement de la bille est relativement faible. Même en condition grave o il) a épuisement d'huile de lubrification, il est apparent que l'effet de chacun des films de produit réactionnel formés à la surface de la bille d'acier est très avantageux. En particulier, la résistance au grippage de la bille d'acier ayant le film de produit réactionnel de 0,1 Pm d'épaisseur est la meilleure. Exemple 3 Des rouleaux coniques d'acier d'un palier à rou- leaux coniques (diamètre externe:52 mm et diamètre interne: mm avant des films respectifs de produit réactionnel de diverses épaisseurs, produits par le même ester de phos- phate qu'à l'exemple 1, ont été préparés. alors, on a mesuré l'augmentation de température du palier ayant chacun des rouleaux coniques dans des conditions d'une charge radiale de 100 N, d'une charge axiale de 1500 N, d'une vitesse de rotation de 3000 t/mn et d'une très faible teneur en huile, telle qu'un placage d'huile. Le tableau 3 qui suit montre les résultats du rou- leau conique de palier de l'exemple 3: TABLEAU 3 t Augmentation de température du chemin externe ( C) - Non traite O 100 0,01 um 98 0,1 Pm 60 0,3 Pm t 72 0,5 Pm 74 0,8 Pm 97 grande oscillation Il est apparent que l'augmentation de température de chacun des rouleaux coniques ayant les films de produit réactionnel de 0, 1 um à 0,5 um d'épaisseur est d'environ 30 à 40 OC plus faible que pour le rouleau conique non traité et les rouleaux coniques ayant des films de produit réactionnel de 0,1 um et 0,8 Pm. En particulier, l'augmentation de température du rouleau conique ayant le film de produit réactionnel de 0,1 vm d'épaisseur était la meilleures pour réfléchir le faible frottement du film du produit réactionnel de 0,1 Pm d'épaisseur. De tels résultats ont également été obtenus sur un roulement à billes. I8 Exemple 4 De l'hydrocarb\l dithiophosphate de zinc con- tenant 20,7% de soufre dans sa molécule a été dilué dans une huile raffinée pour y avoir une concentration de 1% en poids. La bille d'acier d'un diamètre de 12,7 mm a été immergée dans cette solution d'hydrocarbyI dithio- phosphate de zinc et on a fait réagir à 120 C pendant 24 heures. Ainsi, on a produit un film de produit réac- tionnel de 0,1 pm d'épaisseur. Le temps jusqu'à la présence d'un grippage a été mesuré sur l'échantillon ainsi produit,dans les mêmes con- ditions qu'à l'exemple 2. Cette mesure a donné un temps jusqu'à la présence du grippage de l'l0". Exemple 5 Du disulfure d'octyle tertiaire, un disulfure contenant deux soufres dans sa molécule, est dilué- dans une huile raffinée de manière à avoir une concen- tration de 50% en poids. La bille d'acier de 12,7 mm de diamètre a été immergée dans la solution de disulfure d'octyle tertiaire et on a fait réagir à 600C pendant 4 heures. Ainsi, il s'est formé un film du produit réac- tionnel de 0,1 pm d'épaisseur à la surface de la bille d'acier de 12,7 mm. La période de temps jusqu'à la pré- sence du grippage a été mesurée sur l'échantillon ainsi produit,dans les mêmes conditions qu'à l'exemple 2. Cette mesure a donné un temps jusqu'à la présence du grippage de 1'30". Exemple 6 Du chlorure de N-octyle a été dilué par une huile raffinée afin d'avoir une concentration de 50% en poids. La bille d'acier de 12,7 mm d'épaisseur a été im- mergée dans cette solution de chlorure de n-octyle et on l'a fait réagir-à 60 C pendant 4 heures. Ainsi, le film du pro- duit réactionnel de 0,1 jum d'épaisseur s'est formé à la ú640009 surface de la bille d'acier de 12,7 mm. Le temps jusqu'à la présence d'un grippage a été mesuré sur l'échantillon ainsi produit,dans les mêmes conditions qu'à l'exemple 2. Cette mesure a donné un temps jusqu'à la présence du grip- page de 1'35". Exemple 7 Comme on a trouvé que le composé d'organosoufre et le composé d'organophosphore agissaient l'un avec l'au- tre et qu'une réaction de formation du film du produit réactionnel était favorisée,la bille d'acier de palier de 12,7 mm a été immergée dans un mélange d'une solution à 5% en poids de trioctyl phosphate, 4%O en poids de phos- phate acide de tridécyle constituant unse sorte d'acide phosphorique et 5% en poids de disulfure de di-tert-octyle et on a fait réagir à 60 C pendant 2 heures. Ainsi, le films du produit réaction de 0,1 pm d'épaisseur s'est formé à la surface de la bille en acier de 12,7 mm. On a mesuré la période detemps jusqu'à la présence d'un grip- page sur l'échantillon ainsi produit,dans les mêmes con- ditions qu'à l'exemple 2. Cette mesure a donné un temps jusqu'à la présence du grippage de 30'20". Cette valeur est meilleure que celle de l'exemple 2. L'exemple 7 révèle que,même lorsque l'on mélange des composés organiques différents pour former le film du produit réactionnel à la surface de l'échantillon, l'élément de contact de glissement ou de roulement avec ce film a une bonne résistance au grippage. Le traitement de surface de la présente invention est appliqué non seulement à la bille ou au rouleau du palier de roulement mais également par exemple aux surfa- ces des gorges des chemins interne et externe et à la surface de retenue du palier. Un palier de roulement com- prenant au moins l'un des deux éléments a une très bonne capacité de support de la charge et une très bonne résis- tance au grippage, et peut donc être employé,même en con- dition grate o une alimentation en huile de lubrifica- tion est interrompue pendant le fonctionnement du palier de roulement. Z640U09 R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Elément de contact de glissement ou de roule- ment traité en surface,caractérisé en ce qu'il comprend: - un film d'un produit réactionnel d'une épais- seur de 0,05 tm à 0,5 pm qui a été produit par traitement chimique de la surface d'un élément de contact de glisse- ment ou de roulement. 2. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur dudit film du produit réactionnel est comprise entre 0,05 Hm et 0,3 Pm. 3. Elément selon la revendicatin 1, caractérisé en ce que l'épaisseur du film du produit réactionnel est de 0,1 pm. 4. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que le film du produit réactionnel est fait d'au moins l'un parmi un phosphate de métal, un sulfure de métal et un chlorure de métal. 5. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que le film de produit réactionnel comprend au moins l'un parmi un film d'un produit réactionnel-composé d'organophosphore, film d'un produit réactionnelcomposé d'organosoufre, film d'un produit réactionnel-composé d'organochlore et film d'un produit 'réactionnel-composé organométallique o l'élément de contact de glissement ou de roulement a réagi avec un composé correspondant parmi un composé d'organophosphore, un composé d'organosoufre, un composé d'organochlore et un composé organométallique. 6. Elément selon la revendication 5, caractérisé en ce que le film du produit réactionnel comprend un film du produit réactionnel dans lequel l'élément de contact de glissement ou de roulement réagit avec un mélange du composé d'organophosphore ou du composé d'oganosoufre. 7. Elément selon la revendication 5, caractérisé en ce que le film du produit réactionnel-composé d'organo- phosphore comprend un film de produit réactionnel pour lequel l'élément de contact de glissement ou de roulement réagit avec au moins l'un parmi des esters de phosphite. esters de phosphate et esters de phosphate acide. 8. Elément selon la revendication 7, caractérisé en ce que le film du produit réactionnel-composé d'organo- phosphore comprend un produit réactionnel dans lequel l'élément de contact du glissement ou du roulement réagit avec du phosphate acide de tridécyle. 9. Elément selon la revendication 5, caractérisé en ce que le film du produit réactionnel-composé d'organo- soufre comprend un film de produit réactionnel o l'élé- ment de contact de glissement ou de roulement réagit avec au moins l'un parmi des graisses et huiles sulfurisées, des oléfines sulfurisées, des mercaptans, des sulfures, des sulfoxydes et des sulfones. 10. Elément selon la revendication 9, caractérisé en ce que le film du produit réactionnel-composé d'organo- soufre comprend un film de produit réactionnel o l'élément de contact de glissement ou de roulement réagit avec du disulfure de di-tert-octvle. 11. Elément selon la revendication 5, caractérisé en ce que le film du produit réactionnel - composé d'organochlore comprend un film du produit réactionnel o l'élément de contact de glissement ou de roulement a réagi avec des paraffines chlorées et/ou des graisses et huiles chlorées. 12. Elément selon la revendication 11, caractérisé en ce que le film du produit réactionnel-composé d'organo- chlore comprend un film de produit réactionnel o l'élé- ment de contact de glissement ou de roulement a réagi avec du chlorure de n-octyle. 13. Elément selon la revendication 5, caractérisé en ce que le film du produit réactionnel-composé organo- métallique comprend un film du produit réactionnel o l'élément de contact de glissement ou de roulement a réagi ú640009 au moins avec l'un de dihydrdcarbyI dithiophosphates de métal, dihydrocarbyl dithiocarbamates de métal et naph- thénate de métal. 14. Elément selon la revendication 13, caractérisé en ce que le film du produit réactionnel-composé organo- métallique comprend un film du produit réactionnel o l'élément de contact de glissement ou de roulement a réagi avec du dithiophosphate dithiocarbylique de zinc. 15. Elément selon la revendication 6, caractérisé en ce que le film du produit réactionnel comprend un film de produit réactionnel o l'élément de contact de glisse- ment ou de roulement a réagi avec un mélange de phosphate acide de tridécyle et de disulfure dedi-tert-octyle. 16. Palier de roulement caractérisé en ce qu'au moins l'un d'un moyen de retenue des chemins interne et externe et d'un élément de roulement dudit palier est fait d'un élément de contact de roulement selon l'une quelconque des reven- dications précédentes.