Композиционные спеченные антифрикционные материалы - Федорченко И.М.
Скачать (прямая ссылка):
Сульфид ированние Сул ьфоборпрова н н не 18—22 18—22 51—60 71—80 0,12 0,20 620 196 1250 392 2450 598 3200 794
Таблица 138. Коэффициент трения при трении без смазки на воздухе (Г = 0,28 мс) по стали Р18
Коэффициент трения при нагрузке (кГ/см1)
Таблица 139. Коррозионная стойкость спеченных материалов на основе стала Х23Н18 в условиях климатических испытаний (срок хранения 10—12 лет)
Материал 25 37,5 50 Материал Скорость коррозии, г/м2 • ч Глубинный показатель коррозии, мм/год
X1SH9MC10 X1SH9MC20 0,50 0,55 0,38 0,36 0,34 0,32 0,35 0,32 Х23Н18МсЦ Х23Н18МсБ 0,012—0,017 0,012—0,028 0,014—0,021 0,034—0,034
тпфрикцпонные свойства материалов (см. табл. 51, 52, 135—138), что» дает возможность корректировать состав материала в зависимости от условий работы [418, 426, 495, 496, 566, 581, 583—585]. Присутствие серы, сульфидов, а также образующиеся в процессе спекания новые фазы в результате взаимодействия компонентов основы с введенными добавками и насыщающими элементами (бором, углеродом) позволяют получать материалы с высокогетерогенной структурой (см. рис. 153, 198) [581], обеспечивающей хорошую износостойкость и низкий коэффициент трения в различных условиях эксплуатации. Главным преимуществом этих материалов по сравнению с другими высоколегированными композиционными материалами является их хорошая обрабатываемость и высокое сопротивление схватыванию даже в условиях интенсивного износа. Так, при трении без смазки на воздухе сульфидированные нержавеющие стали работоспособны при нагрузке 50 кГ/см2 (V = 1,5 м/с), тогда как литая сульфидировапная сталь марки Х18ВЗ выдерживает нагрузку (при V=U м/с) не более 14 кГ/см2 [130].
В аналогичных условиях трения без смазки на воздухе при V = = 0,28 м/с по стали P-18 (HRC = 54 56) введение в состав дисульфида молибдена в количестве 10 и 20% позволяет получить материал, работоспособный при нагрузках до 50 кГ/см2 [566]. С повышением скоростей скольжения и нагрузок до определенных значений наблюдается стабилизация и снижение коэффициента трения при небольших величинах износа. Эти материалы обладают высокой коррозионной стойкостью (см. табл. 139), поэтому они могут работать в условиях трения в воде и некоторых агрессивных средах, при высоких скоростях скольжения, трении без смазки при повышенных температурах (до 600° С), нагрузках ДО 1000 кГ/см2 и малых скоростях скольжения, в среде продуктов сгорания топлива, при высоких скоростях скольжения до 60—75 м/с при небольших нагрузках без смазки (см. табл. 52) и в присутствии агрессивных газов и жидкостей.
257
Основные області! их применения — подшипники скольжения насо-со», агрегатов подачи и распределения топлива, торцевые уплотнения газотурбинных двигателей и химической аппаратуры, детали узлов трения (распорные и армировочные втулки) насосов водоподъема, электродвигателей, работающих в воде и пр.
* Сплавы, легированные хромом, никелем, кобальтом и другими эл*> шмііавш. В последнее время появилось большое количество сложполеги-рованных антифрикционных сплавов на железной основе (табл. 140). Введение тех или иных элементов объясняется стремлением усилить какое-либо одно из наиболее важных свойств антифрикционного материала. Так, хром повышает износостойкость и термическую устойчивость, прочность и коррозионную стойкость (см. табл. 140, сплавы № 1, 2, 4)- Например, сплав 4 имеет твордость более 100 кГ/мм2 и прочность при разрыве 24 кГ/мм2 при относительном удлинении 6% [394]. Он обладает высокой коррозионной стойкостью и может работать при повышенных температурах.
T а б л и п а 140. Составы некоторых сложно легированных сплавов антмфрвкцяонного назначения на основе железа
• Содержание элементов, о/ /0
с с г Fe С Cr Ni Mn Gu Другие элементы Страна литера тура
1
2
-3
4 5
30—60
Основа То же
» > » »
0,8—1,4 5,0—10,0
1,0
0,6—2,0
5—10 1—5
16—20
0,2-10,0
0,4-4,0
0,03—0,25 0,20—10,00
Остальное
3—7 Sn
0,1—0,5 Si, 0,1—0,25 В Одпн или несколько порошков металлов или соединений Cr, Mo, W, Nb, V, Та, Si, P 1—2 BN
0,5—5,0 Mo, 6—11 Со
Япония
[198)
Япония
[4HUI
Япония
[328]
ФРГ [394] США [902]
В качестве теплостойкого рекомендуется также сплав 2. Введенпе кобальта и молибдена (сплав 5) повышает стойкость против абразивного износа и теплостойкость до температуры 500° С. Олово и медь (сплав 1) улучшают свойства при трении.
Материалы на железной основе, содержащие свинец или сплавы на основе цветных металлов. Одним из направлений повышения прочностных и антифрикционных свойств материалов на железной основе является введение в их состав свинца или сплавов па основе цветных металлов, осуществляемое присадками этих добавок в исходную шихту или пропиткой пористого каркаса расплавленным металлом [507, 520]. Для подшипников, работающих при удельных давлениях более 10 кГ/см2, предложен материал, состоящий из 60—90% железа и остальное — сплав, содержащий 85% Cu, 5% Sb, 5% Pb, 5% Zn. Сплав меди в виде порошка добавляется в порошок железа при шихтовании [340].
258
Улучшение свойств композиционных материалов на основе железа достигают введением в состав материала 15—30% свинца и 3—5% меди [231] с последующей пропиткой его маслом. До 15—40%) свинца содержат подшипниковые материалы, упрочненные 2—8% стекла [274). Железо-медные материалы, содержащие свинец, имеют повышенную пластичность, поэтому они применяются при ударных нагрузках.
