Композиционные спеченные антифрикционные материалы - Федорченко И.М.
Скачать (прямая ссылка):
55 зд — 41,6 35 85
В сплавы на основе меди железо вводят в количествах 0,01—2 [77(J] н 3-5% [887], никель-в пределах 0,5-18 [524], 16-27 [861], 10-15 [107) н 4.5-5% [910], а хром - 3-20 [275]; 0,2-18 или 10-20% [861]. При введении хрома в состав материала добавляют фосфор (0,1-3'?)' [275], при введении никеля — графит [887], которые являются сое та в-ляющммн композиции медь — олово и медь — олово — свинец [735].
В патенте [807] предложен следующий состав (%): 1 — 15 Sn, 1 — 15 никель карбонильный, 0,25—4 графит, остальное — медь. Медь может быть частично заменена такими элементами, как алюминий, хром, кобальт, свинец, марганец, молибден, фосфор, кремний и цинк. Содержание этих элементов не должно превышать 5 %.
Число легирующих присадок к оловянистым бронзам и сплавам на основе меди расширяется с использованием серебра [699], бора, титана, фосфора и никеля, вводимых одповременпо [216], 0,1—3% цинка [52'«1 н в—20% марганца [914]; 10—12% свинца [914], одновременно вводимых хрома, железа, никеля, марганца, кремния и графита [861], мышьяка или сурьмы и свинца [690], свинца, висмута и железа [776], алюминия я железа [812]. Пористые бронзы типа Cu — Al, Cu — Al — Sn, Си — SQ — Р. Cu — Sn — Zn, Cu — Sn — Pb упрочняются титаном и металлами
XiIiИ VIIi гру1ш <Mn' Со' Ni> Fe)> взятыми в количествах 4—15% [817]. Из большого числа легирующих элементов (Zn, Ni, Sn, Sb, As P и Fe), вводимых в оловянио-свинцовистые бронзы, содержащие до 30% свинца, значительное улучшение дают 6% олова или сурьмы [6S0], одновременно введенные цинк, никель и олово [857], а также олово (3-8%) и никель (2-6%) [323].
Тугоплавкие соединения типа B4C значительно упрочняют полпши-никовьіе сплавы на основе композиции Cu—Ni—Sn. Для подшипников поршневых колец и уплотнительных дисков предложены материалы па основе меди, серебра или их сплавов с содержанием 10-15% таких
R^TX^S Si°2' АІ2°3' Bl*°t, Cr2O3, V2O6, AsO5, MoO3, WO3, Sb-Oj1 В*0», ТЮ2, SaO2, P2O6, Fe3O4, Cu8O [804].
236
Таблица латуней
115. Свойства пористых
Состап, % Плот-
ность, б, %
Cu Zn р г/смя кГ/мм2
70 30 7,88 23,0 14
70 30 0,3 7,80 24,0 48
90 10 ¦— 8,25 22,5 18
90 10 0,7 7,64 16,5 26
90 9 0,3 - 28,0 31
90 9 -- 1 18,0 11
Снеченнце латуни применяются для изготовления подшипников, работающих со смазкой при режимах работы, характерных для бронзовых подшипников. Спеченные латуни готовятся из порошков, полученных распылением и содержащих от 10 до 50% цинка. В некоторых случаях дополнительно вводят 1,5% свинца и 0,25—0,8% фосфора, что позволяет увеличить пластичность сплавов и улучшить их обрабатываемость. Такие материалы имеют предел прочности при растяжении 13—28 кГ/мм2г $ = 8 -f. 40%. Некоторые свойства пористых латуней приведены в табл. 115 [55. 927].
Трудности, связанные с четким регулированием количества цинка в составе спеченного материала, являются основной причиной ограниченного применения латунных спеченных деталей [58]. В Советском Союзе впервые их производство организовано на кинешемском заводе «Электроконтакт» п предусматривает изготовление сплава, содержащего
60% меди и 40% цинка, из распыленных порошков. Такой материал имеет плотность 7,8-8,0 г/см3, HB = 60 -г- 80 кГ/мм2, бв = 25 ч- 30 кГ/мм2,. 6 == 15 -т- 20% п удельное электрическое сопротивление 0,073—0,086 Ом X X мм2/м [58]. В США используется латунь марки SGM3, которая содержит 77—80-% меди, 0,3% железа, 0,1% олова, 1 — 2% свинца и остальное цинк. Она имеет у = 7,2 -г- 7,6 г/см3, пористость 7%; б = 13% и ав = 16,9 кГ/мм2 [394].
Меднографитовые материалы в основном применяются для изготовления неподвижных контактных, радиальных уплотнений и щеток. Их состав определяется требуемыми свойствами. В этих материалах медь обеспечивает проводимость, а графит повышает износостойкость и контактное сопротивление. На данные свойства влияет содержание графита, которое колеблется от нескольких до 75%, а также природа углеродистой составляющей и методы приготовления смесей. Для улучшения свойств щеточных материалов добавляют олово, свинец, цинк [4, 55]. Олово и цинк упрочняют материал, а свинец умягчает его, улучшая прирабатываемость п выполняя роль смазки [156]. Сопротивление износу спеченных медпографитовых материалов в условиях работы щеток намного выше по сравнению с обычными щеточными материалами (рис. 187).
Вещества, играющие роль твердой смазки, такие как сульфиды, селени ды, фториды металлов, а также легкоплавкие металлы, не только улучшает свойства бронз и сплавов на основе меди, но подобно графиту изменяют функциональное назначение этих сплавов (см. рис. 111).
Добавление 20% WSa н медь или сплав меди с 10% олова понижает коэффициент трения и износ при трении на воздухе и в вакууме до
75 100 Время, ч
Рис. 187. Сопротииленне износу ползуна, изготовленного из медиографитовои композиции (J) и из ооычною щеточного материала (Z).
237
«MI0Il в to Время как M0S2 в таких же количествах не оказывает Амшмвого действия. Влияние среды (воздух, вакуум) более сущест-!^Проявляется при содержании в составе материала WS2 [911].
