Композиционные спеченные антифрикционные материалы - Федорченко И.М.
Скачать (прямая ссылка):
Возможность получения высококачественных материалов на основе пористого каркаса из железного или стальных порошков показана в работе [561]. Спеченные образцы из железного порошка пропитывались суспензией чистого фторопласта и с добавками графита. Показано, что величины износа и коэффициента трения при испытаниях в вакууме и на воздухе практически одинаковы. Минимальный износ и коэффициент трения наблюдались у материалов, пропитанных фторопластом с добавками графита. Оптимальными свойствами об-
0 20 40 Р,кГ/см2
Рис. 225. Зависимость износа металлопластмассовых материалов па основе сферических и несферических порошков оловянистой бронзы от удельной нагрузки:
1 — пористая бронза из сферического порошка без поверхностного слоя твердой смазки; 2 — наполненный фторопласт; 3 — пористая бронза из сферического порошка с поверхностным слоем твердой смазки; 4 — пористая бронза из несферического гранулированного порошка без поверхностного слоя твердой смазки.
Таблица 160. Зависимость коэффициента трения от давления для бронз, изготовлснпых различными методами, и наполненного фторопласта
Коэффициент трения при давлениях (кГ/cfr)
Материал 60
10 20 30 40 50
Пористая бронза из пегранулировапного не- 0,28 0,27 0,27 0,25 0,24 0,22
сф'.'рического порошка
Пористая бронза из сферического порошка без 0,20 0,24 0,31 — — —
поверхностного слоя твердой смазки 0,12 0,11
Наполненный фторопласт 0,13 0,13 0,13 0,11
Пористая бронза из сферического порошка с 0,14 0,13 0,13 0,13 0,13 0,12
поверхностным слоем твердой смазки 0,15 0,15 0,14
Пористая бронза из несферического гранули- 0,16 0,16 0,15
рованного порошка без поверхностного слоя
твердой смазки
295
МХА! к*ріОД свого nop
имеющий пористость 40—60%, полученный из несферич
„»ка с размером частиц менее 60 мкм. У таких материалов гтри м вНвакууме при скорости скольжения 6,0 м/с коэффициент трения «Менялся от 0,13 при давлении 5 кГ/см2 до 0,08 при давлении 50 кГ/см2. При обеспечении надежной работы армированных полимеров боль-значение имеет правильный выбор материала контртела. Последний
0 Ю 20 30 40 50 60 70 О Ю 20 30 40 50 60 70
Содержание наполнителя, об. %
а 5
Рис 226. Зависимость прочности при сжатии (а) и прочности при срезе (б) фторопласта, наполненного графитом с размером частиц 0,3—0,5 (1) и около 0,01 мм (2), дисульфидом молибдена (3), сульфидом свинца (4) и дисульфидом циркония (5), от содержания наполнителя.
Таблица 161. Допустимые яичевжя PV (кГм/см2мин) для надежной работы подшипников «Полислип» в течение 1000 ч
не должен схватываться с материалом металлического каркаса подшипника, поры которого заполняются полимером.
В промышленности широко применяются изготавливаемые английской фирмой «Гласир» материалы марки «Полислип». Они представляют собой пористый спеченный из порошка бронзы каркас (обычно заготовка подшипника или другого изделия с конечными размерами с учетом припуска на поверхностную пленку фторопласта), который пропитывается фторопластом. Изделия можно изготавливать из порошков сферических или неправильной формы и пропитывать фторопластом на всю толщину стенок или только с поверхности. Допустимые значения PV для таких подшипников, обеспечивающие надежную работу в течение 1000 ч, приведены в табл. 161.
Самосмазывающие антифрикционные материалы на основе металл — фторопласт находят широкое применение при изготовлении подшипников скольжения, элементов уплотнений в тех случаях, когда нельзя применять смазки, например в узлах трения поршневых н других машин, предназначенных для производства пластмасс, для компрессии хлора, кислорода и других агрессивных газов.
Наполненные полимерные материалы. При создании материалов трения на основе наполненного фторопласта большое значение имеют выбор тина наполнителя и его количество.
Изучено влияние количества вводимых во фторопласт наполнителей иа его физико-механические свойства [571]^ Для исследования применяли
Тип иоя-шиаяика Мягкий вал Твердый вал
Ui •3,А 4,А 25,7 36,4 64,3 75,0 51,4 72,8 128,6 150,0
296
суспенвяю фторопласта-4Д и порошки графита, дисульфида молибдена, сульфида свинца и дисульфида циркония (рис. 226, а). Введение крупнозернистого графита заметного влияния на прочность не оказало, в то же время графит с размером частиц около 0,01 мм повышает прочность с увеличением его содержания до 30%, после чего следует ее понижение. Введение 70 об.% свинца и дисульфида циркония существенно увеличивает прочность фторопласта. По-видимому, здесь проявляется влияние более высокой прочности этих соединений. Образцы, изготовленные из фторопласта с сульфидом свинца и дисульфидом циркония (пористость около 5%), имели прочность при сжатии 128,4 и 165,1 кГ/см2 соответственно, з то время как прочность таковых с дисульфидом молибдена и графитом равна 111,1 и 105,5 кГ/см2. Аналогично влияют наполнители и па прочность прп срезе (см. рис. 226, б).
Следовательно, графит и дисульфид молибдена действуют разупроч-няющо. в то время как при увеличении содержания сульфида свинца и дисульфида циркония до 40% прочность материала возрастает. Характер такого влияния наполнителей на прочностные свойства фторопласта объясняется несколькими механизмами взаимодействия структурных составляющих: упрочнением самого фторопласта в результате уменьшения тол шипы пленок между частицами твердых включений наполнителя; упрочнением за счет торможения деформации в результате наличия твердых включений наполнителя («шипов»); упрочнением в результате образования более прочного каркаса контактирующими частицами при достаточно высоком его содержании. Причем с увеличением содержания наполнителя наблюдается переход от пластического состояния материала к хрупкому.
