Композиционные спеченные антифрикционные материалы - Федорченко И.М.
Скачать (прямая ссылка):
Опытно-промышленное опробование материала марки ЖГрЗЦс4, содержащего 3% графита и 4% ZnS, в различных условиях эксплуатации показало преимущество его перед пнымн же-лезографитовыми материалами и брон-
•к
* 5
t.'C 300
200
100
20
40 60 в0 Км/с
1'ис. 191. Антифрикционные характеристики сульфидированного железографита марки ЖГрЗЦс4 с пористостью 12 (1) и 2% (2), высоко-м?гЯ?Ж?ш>Г0 железографита
ArfiSSnZiJ'tj* 1УглегРаФита маРки лі lowwAia (4) при высоких скоростях скольжения.
248
вами. На рис. 191 [418] приведены коэффициенты трения, величины износа и температуры рабочей поверхности при различных скоростях скольжения для материалов ЖГрЗЦс4 (3% С, 4% ZnS), ЖГрЗМ15 (3% С, 15% Mo) и углеграфита марки АГ1500СО5.
Из температурной зависимости теплопроводности и электропроводности различных типов материалов (рис. 192) [221] видно, что присутствие сульфидов несколько ухудшает теплопроводность и увеличивает электрическое сопротивление. Материалы, содержащие сернистый цинк, обладают высокими физико-механическими свойствами. С повышением
0 200 Ш 600 600 0 200 400 600 80Ot0C
а 6
Рис. 192. Зависимость теплопроводности (а) и электросопротивления (б) композиций на основе железа от температуры:
/ — железо компактное чистоты 99,5%; 2 — армко-железо; 3 — спеченное железо П = 35%; 4 — жлеаографит ЖГрЗ. П = 24%; 5 — сульфидированный железографит ЖГрЗЦс4 с пористостью Зі (; б—15±t; Г —20—21; 5 — 24—26%; 9 — беспористый железографит марки ЖГрЗ; 10 — Оеспористое спеченное железо.
температуры испытаний от 20 до 200 и 400° G предел прочности на изгиб материала ЖГрЗЦс4 изменяется от 18,1 до 19,7 и 19,1 кГ/мм2, предел прочности при сжатии — от 71,4 до 60,7 и 58,2 кГ/мм2, а ударная вязкость па образцах с надрезом — от 0,087 до 0,078 и 0,090 кГ • м/см2 соответственно. Значения ударной вязкости у образцов без надреза на порядок выше и равны 0,73—1,15 кГ • м/см2, модуль упругости материала с пористостью 10 и 20% соответственно составляет 11300 и 8859 кГ/мм2 [418, 433].
Наличие сульфидов несколько увеличивает коэффициент теплового расширения, который у чистого железа с пористостью 20% в интервале температур 50—200° С равен 12,35 • Ю-6 град-1, а в интервале 50— 500° С — 13,7 • 10~б град-1 (см. табл. 125). Присутствие сульфида цинка
Таблица 126. Скорость коррозии некоторых спеченных материалов на основе железа в различных условиях иснытапия
Условия испытания Скорость коррооии, г/м2 • ч Примечание
ЖГр.ЧЦс4 ЖГрЗ
Атмосферная коррозия Пары iMj.yiA (влажность 98%, / = /|0±.Г" С) Пары W)JiOb(JiO раствора (3% NaCI) Атмосферная коррозия в троиикаX 0,035 0,045 0,057 0,304—0,320 0,028 0,04 0,052 0,262—0,262 Лабораторные испытания [407J То же » » Испытания в тропическом климате [414]
249
О 8 f? 24 32 *0 48 О 10 20 ЗО
Время, сцтлни
O fit? 394 576 788 960 Время, ч
а
П,%
снижает коррозионную стойкость материала по сравнению ^^шфвднрованным железографитом, содержащим 3% графита /табл. 126). Коррозионная стойкость этих материалов в условиях тро-доеской коррозии на порядок меньше, чем в парах воды в солевом пасторе [414]. Изменение массы при коррозии в значительной степени ммскт от пористости материала и уменьшается со снижением пористости
(рис. 193) и при пропитке материала маслом или парафином [407].
Присутствие сульфидов цинка значительно расширило возможные области применения железографитовых материалов благодаря повышению предельных параметров работы как с применением смазки, так и при трении без нее (табл. 127) [722]. На рис. 194 [246] приведены характеристики трения материала ЖГрЗЦс4 пористостью 3% прп трении без смазки в зависимости от нагрузки при скорости 12 м/с. При нагрузках до 20 кГ/см2 материал имеет достаточно низкий износ и коэффициент трения. Аналогично он ведет себя (см. рис. 191) и с изменением скорости скольжения (Р=1ч-3 кГ/см2). Срок службы узлов трения, оснащенных спеченными сульфидиро-ванными материалами на основе железа, обычно в несколько раз выше, чем бронз, баббитов, а также спеченных материалов на основе бропз. В таких узлах трения, например в подшипниках активатора стиральных машин, работающих в режиме самосмазывания, величина износа материалов ЖГрЗЦс4 и ЖГр1,5Цс401К1 оказалась соответственно в два п два с половиной раза меньше, чем у бронзографита марки БрОГр9-3.
Рис 193. Кинетика изменения величины привеса (а) образцов материала ЖГрЗЦс4 с пористостью 6,5 (1), 2-15 (2), 3-20 (3) и 4-30% (4) в влияние пористости на величину коррозии (б) в атмосфере, на-сьлцеивой парами соленой воды (за 1050 ч).
Таблица 127. Предельно допустимые параметры, условия работы и возможные облает иримеиепии сульфиднрованных железографитовых материалов, содержащих №ристын нинк
Материал Предельно допустимая Условия работы и область применения
нагрузка, КГ/С I2 скорость скольжения, м/с
/Келеэографит, содержащий 1 — 1,5% С и 4% ZnS Железографит с добавлением 4% ZnS, 1% S и 1% Sn Железографит, содержали 3% С и 4% ZnS СО 180 70 100 Низкая 100 190 1—3 4,5 2,0 6,0 4,5 48,0—63,0 12,0 5,0 100,0 Трение при ограниченно і і смазке Текстильное машиностроение п битовая техника Трение в режиме самосмазывапия п при ограниченной подаче смазки Подшипники бытовых прибор*-"* (стиральных машин, вентиляторов и т.д.) Трение с ограниченной смазкой, в режиме самосмазывания. Подшипники скольжения текстильного оборудования, сельхозмашин, нрио<>-ров, электрооборудования, торцевые уплотнения быстровращающихся валов
