Композиционные спеченные антифрикционные материалы - Федорченко И.М.
Скачать (прямая ссылка):
229
оловянная бронза обычно содержит от 6 до 12% олова, свойствами обладает бронза, содержащая его в пределах $^**Н%. При таком составе обеспечивается формирование структуры твердого раствора с высокими прочностными свойствами (рис. 182, табл. 109) [55, 394, 465, 625]. Антифрикционные материалы на осново'
бронз обычно имеют пористость в пределах 15—35%j Микроструктура пропитанной маслом пористой бронзы ri(v казана на рис. 183 (см. вклейку) [855].
Пористая бронза используется для замены литых бронз, что позволяет получать значительную экономию цветного металла. Ее физико-механические свойства ниже, чем у литых бронз, однако в условиях небольших скоростей скольжения (примерно до 0,15 м/с) допустимые нагрузки для пористой броп-зы (особенно изготовленной из мелких порошков) выше, чем у литой бронзы, и не меняются с увеличением количества подаваемой смазки (см. рис. 23). При увеличении скорости скольжения подача дополнительной смазки позволяет повышать допустимые нагрузки. Но они несколько ниже, чем для литых бронз, так как при малых скоростях вращения непрерывная масляная пленка не образуется. Применение более тонких порошков, образующих капиллярные поры, позволяет повышать несущую способность подшипников, так как в этом случае выдавливание смазки из зоны трения затруднено.
В условиях ограниченной подачи смазки критерий PV для пористых бронз не превышает 16—25 кГ° м/см2° с. Допустимые значения PV в значительной степени зависят от условий работы — скорости скольжения и метода подвода смазки. Значения PV снижаются при условиях работы, ухудшающих образование гидродинамического слоя смазки (например, в условиях вибрации, при частых пусках и остановках). Уменьшение размера пор при сохранении их общего объема повышает несущую способность.
Таблица 109. Физико-механические и антифрикционные свойства пористых оловшшетых бронз*
Рпс. 182. Зависимость прочностных свойств бронзы пористостью 18— 20% от содержания олова, спеченной при температуре 6000C в течение 2 ч-
Марка материала Содержание олоьа Плотность, г/см* п, % Предел прочности при растяжении, кГ/мма Удлинение, % HB, кГ/мм2 Максимальная нагрузка, кГ/мм- Критерий PV. кГ-м/см2-с
Бр 010 CT 100 SM 500 10,0 9,5—10,5 10,0 6,0—7,0 6,4-7,2 5,6-11,0 20—30 7,6—13,0 9,5—14,0 5,0 1,0—3,0 1,0-2,5 25—40 65—82 400—500 15—25
230
Пористые бронзы применяются в основном для изготовления подшипников, работающих в легких условиях, например для приборов, работа которых характеризуется малыми скоростями скольжения (менее 1,5 м/с) и небольшими нагрузками (примерно 5—10 кГ/см2). Такие подшипники не требуют дополнительной смазки в течение 3000—5000 ч, имеют низкий и стабильный коэффициент трения (0,01—0,04), низкий уровень шума и надежно работают в диапазоне температур от — 60 до + 120" С. В условиях дополнительной смазки предельная нагрузка
Риг. 1S4. Зависимость допустимой нагрузки (а) и коэффициента трения (б) от скорости скольжения для бронзографита (10% олова и 1,5% графита, t = 80°C, работа со смазкой):
j _ P - Ю; 2 — 20; 3 — 30; 4 — 40 кГ/см2.
для пористой бронзы равна 80 кГ/см2 при V = I м/с, с повышением скорости скольжения до 6 м/с нагрузка снижается до 10 кГ/см2 [394].
Пористая бронза применяется также при изготовлении подшипников для машин по обработке пищевых продуктов, текстильных машин, в которых необходимо избегать загрязнений, бытовых машин, небольших электромоторов, пусковых устройств, часовых механизмов, точного инструмента, насосов для холодной воды, вентиляторов, рычажных механизмов и шарниров, регулировочных приборов.
Бронзографптовые материалы. Ввиду того, что графит не взаимодействует ни с медью, ни с оловом, его рассматривают как добавку, выполняющую роль твердой смазки, которую вводят в количествах от 1 до 25% в зависимости от условий работы материалов. Графит, присутствующий в бронзе, в процессе трения постепенно образует графитовую пленку па поверхности коптртела. Пленка постоянно восстанавливается при механических повреждениях в отдельных участках поверхности трения.
Свойства бропзографитовых материалов в зависимости от содержания ірафита приведены в табл. 110 [55, 394, 465, 477]. Масловпитываемость этих материалов составляет 2,5—3,5%. Коэффициент линейного расширения бропзографитовых материалов, содержащих 8—10% олова и 2— 3% графита, равен 12—17 • 10_6 град-1, их теплопроводность в интервале температур 100—600° С составляет 0,08—0,15 кал/см • с • град.
Величина допускаемых давлений для бронзографита в значительной степени зависит от пористости материала и скорости скольжения (см. табл. 8) [375]. С повышением пористости и скорости скольжения несущая способность бронзографита снижается (рис. 184, а) [771]. Предельная допустимая рабочая температура составляет 80° С. Существенное влияние скорость скольжения оказывает также на значения коэффициента трения (рис. 184, б).
Для материалов составов 87—90% меди, 9—10% олова и 0—4% графита, по данным [55], рекомендуемое значение PV равно 20 кГ-м/см2*с, максимальная несущая способность — 60—80 кГ/см2.
231
