Композиционные спеченные антифрикционные материалы - Федорченко И.М.
Скачать (прямая ссылка):
Из числа материалов, выпускаемых отечественной промышленностью,
303
-лалш 166 Потребляемая мощность (Вт) при трении пористого железа Tl»*?* -,да/цря небольших нагрузках
Условия смазывании
_ мазью
Смяэымиже мазью с 50% масла Непрерывное смазывание маслом (20 капель в 1 мин) Снятие смазки с шейки вала Прекращение смазывания Периодическое смазывание маслом
Бронза литая
3,14—3,39 2,65—2,74 2,06—2,16 4,90—5,10 5.50—5,50
Пористое жсле:;о
2,92
М7 1,47-1,57
/ наиболее высоким уровнем эксплуатационных и технологических харак-I теристик обладают материалы на основе железа (табл. 167) [593]. В том случае, когда от материалов подшипников требуется повышенная коррозионная стойкость для тех же условий смазывания, используют материалы на основе меди типа бронз, бронзографитов, которые, однако, имеют более низкие пределы допустимых нагрузок и скоростей скольжения, чем материалы на основе железа (см. табл. 163, гл. 6). Они заменяют различные литые подшипниковые материалы [226, 394, 593, 594].
Таблице 167. Свойства антифрикционных материалов, обладающих наиболее стабильным уровнем технологических и эксплуатационных свойств
Механические свойства. кГ/мм2 Предельно допустимые
Материал HB не менее аизг FT0 МЄНЄЄ не менее Р. к Г/см: V. м/с t°, с
ЖГрІ ЖГрІКІ ЖГрІЛЗК 45—80 60—90 60-130 15—20 15 20 18 18 22 40 55 80 40—50 40—50 80 2 3—4 3 100 100 250—200
В тяжелых условиях трения, характеризующихся более высокими пределами нагрузок (более 80—100 кГ/см2) и скоростей скольжения (более 3—4 м/с), присутствие смазки не всегда оказывается эффективным [635]. Наступает граничное трение, сопровождающееся значительным повышением износа сопряженных поверхностей. Поэтому в данных режимах трения должны применяться материалы с улучшенными антифрикционными характеристиками. В спеченных композиционных материалах это достигается введением веществ, играющих роль сухой или твердой смазки (см. гл. 4).
В режиме ограниченной или скудной смазки введение 1—3% графита в пористое железо увеличивает, например, предельную нагрузку до кГ/см2 (против 10-20 кГ/см2) [372, 485]. Присутствие серы понижает износ железа пористостью 20% в тяжелых режимах нагружепия
r/ol/CM 1 V = °'108 м/с по стали У8 с HRG = 54 -f- 57) почти в пять раз [438]:
материал
Пористое железо Железографит ЖГрІ , Бронзографит БрОГрЮ-З Пористое железо сульфидироваиное
Нанос, мм
0,070 0,065 0,090 0,013
304
Испытания, выполненные при подаче смазки И-20 в количестве 8 капель в 1 мин, показали, что в случае применения сульфидированного железографита, содержащего 3% графита и 4% сульфида цинка, достигается предельное давление схватыванию, равное 195 кГ/см2 по сравнению с 120 кГ/см2 для оловянистой бронзы и 135 кГ/см2 для баббита BK (см. табл. 21, 168) [420]. При этом в режимах трения, считающихся граничными для литых подшипниковых материалов, износ железографита марки ЖГрЗЦс4 в три — десять раз меньше, чем из бронзы, и более чем в 50 раз ниже, чем у баббита.
Таблица 16S. Антифрикционные свойства спеченных материалов на основе железа и цветных литых подшипниковых сплавов в тяжелых режимах трения
Характеристика трения при V = 4,5 м/с Максимально достигнутые
Материал /, мк/км Р, кГ/см2 V (при P кГ/см2), м/с P (при V, м/с), кГ/см2
ЖГрЗ ЖГр::;Цс4 Бр< МЮ-ь-б-З Баббит Б К 0,010 0,010 0,015 0,005 0,05 0,03 0,10—0,30 1,60 120 150 105 135 10 (45) 12 (90) 8 (105) 10 (105) 120 (до 4) 195 (до 4) 120 (до 2) 135 (до 4)
Для узлов трения, работающих в условиях ограниченной смазки и интенсивного износа, при повышенных нагрузках и скоростях скольжения применяют сложнолегпрованные упрочненные материалы, к которым предъявляются более высокие требования по плотности и прочности, стабильности физико-механических характеристик и структуры [529, 7043]. Некоторые составы и области применения таких материалов приведены в табл. 169.
В работе [706] рекомендуются длгА тяжелых условий работы при скоростях скольжения свыше 1,5 м/с и очень больших нагрузках материалы композиции Fe-Cu-G с большим содержанием графита (до 4%); пористость материала должна быть уменьшена до 7%.
В работах [21, 22] приводятся составы материалов на основе сложно-легировашюго железографита, предназначенные для изготовления деталей, работающих на трение в условиях ударных нагрузок в масле и авиационном топливе TC-I в паре со сталями, имеющими высокие твердость и износостойкость (табл. 170) [22]. Значительное упрочнение и повыше-нис* физико-механических свойств, и особенно ударной вязкости этих материалов, достигаются отжигом, цементацией, закалкой и пропиткой пор бронзой марки БрОЮ (табл. 171).
Материалы для работы в режиме самосмазывания. Подшипники скольжения в режиме самосмазывания работают за счет масла, находящегося в порах спеченного материала, которое вводится путем пропитки. Применение пористых самосмазывающихся материалов позволяет обеспечить надежность работающего узла, труднодоступного для смазывания, минимальный уход за его обслуживанием и низкую стоимость. Поэтому они широко используются для оснащения узлов трения различных машин и механизмов, особенно приборов, текстильных машин, оборудования для пищевой, полиграфической промышленности, конторского оборудования, электробытовых приборов, киноаппаратуры и пр.
