Композиционные спеченные антифрикционные материалы - Федорченко И.М.
Скачать (прямая ссылка):
Материалы для работы без жидкой смазки в среде воздуха. Составы н области применения указанных материалов приведены в табл. 4, 6, 53, 58—61, 64, 65, 176. Материалы на основе железа (табл. 176, № 1) имеют ударную иязкость по Шарпи 1,51—1,1 кГ/см2, HB = 68 ~ 88 кГ/мм2, 0^-22-35 ьТ/мм2; у материалов на основе бронзы (№ 11) HB = 2%^--30 кГ/мм2, осж = 11-МЗ кГ/мм2 ак = 0,05-^0,07 кГ • м/см2, р, = 0,15ч-4-0,18 [163].
Для работы при небольших нагрузках (40 кГ/см2 при V = 0,15 м/с) и скоростях скольжения 0,25—1,25 м/с при трении без смазки рекомендуется бронзографит состава 78% Cu, 8,0 Sn, 8,0% Pb и 6,0% С, обладающий HB = 20 4- 30 кГ/мм2, ов = 2 -f- 2,5 кГ/мм2 и 6 = 0,5% [394].
Материал № 8 (см. табл. 176) при работе в паре со стальным валом (HRC — 49 -г- 50) без подачи смазки в воздушной среде при скорости скольжения 0,3 м/с и нагрузке 50 кГ/см2 имеет коэффициент трения 0.23, приведенный износ 17 мГ/см2 • ч, а при нагрузке 100 кГ/см2 — 0.20 и 25 мг/см2 • ч соответственно.
Физпко-механические и антифрикционные свойства материала № 14 (см. табл. 176) следующие: HB = 28 -f- 30 кГ/мм2, Ъв при сжатии И— 13 кГ/мм2, ok = 0,05 — 0,07 кГ • м/см2, р, = 0,15—0,18. Материал аналогичного типа, содержащий 9—11% олова и 8—12% графита, также работает без смазки п имеет твердость более 40 кГ/мм2, Gb = 5 кГ/мм2, 6 = 3%. Если уменьшить содержание графита до 2% при одновременном введении 1—5% M0S2, то получится материал с более высокими механическими (ов > 7 кГ/мм2) и антизадирными свойствами [394].
Материал на основе меди, содержащий фториды (см. табл. 176, Л? 12), обладает высоким сопротивлением окислению и истиранию; его плотность 7,0 г/см3, ов = 8,9 кГ/см2, ак = 5,8 кГ • см/см2.
Для работы без смазки па воздухе фирма «Krebsoge» (ФРГ) рекомендует металлографитовые материалы на основе бронз с высокой плотностью и большим содержанием графита (табл. 177) [394]. Подобного типа бропзографиты, железографиты и материалы на основе железо-
1 a G л и ц а 177. Свойства некоторых материалов на основе бронз, применяющихся для подшипников скольжения, работающих без смазки (6 = 2%)
Материал Химический состав, * % Твердая смазка, об. % (более) Плотность, г/см3 (более) кГ/мм-' (более) HB, кГуММ-
г Sn Pb
?int-H51 Siat-H52 Smt-ЩЗ Sint-H54 * fliw» ...________ 5—6,5 7-8,5 5-6,5 7-8,5 11,5—13,5 11,5—13,5 11,0—13,0 11,0-13,0 4—6 4—6 18 24 18 24 6,5 6,3 7,3 7,0 9,0 8,5 13,0 9,5 55 45 53 45
314
никелевого сплава (18%Ni) или ппкеля, содержащие 4—14% графита, применяются для тяжелых режимов работы при трении без смазки, в условиях повышенных загрязнений и нагрузок [694].
Для улучшения антифрикционных свойств при трении без смазки предложены двухслойные подшипниковые материалы на основе железо-медной композиции, паружный слой которых содержит свинец, свинцо-р-истую бронзу и графит [826]. Рекомендуется также пропитывать спеченную сталь плотностью 3,4 г/см3 сплавом па основе свинца, содержащим! % олова и 10% сурьмы [645].
Детали двигателей компрессоров изготавливают из сплава на основе алюминпя, содержащего медь, марганец, магний, кремний, хром, цинк, кобальт, никель и молибден. Он обладает высокой электро- и теплопроводностью, достаточной коррозионной стойкостью, прочностью, высокой износостойкостью и малой удельной массой [698].
Большое влияние на несущую способность материала при работе в условиях трения без смазки оказывает его плотность. С повышением относительной плотности железографита, содержащего 4% ZnS, от 90 до <*8—00% неезчцая способность его повышается более чем вдвое (рис. 229).
Некоторые материалы на основе железа, содержащие в своем составе твердую смазку (серу или селен), также работоспособны при трении без смазки на воздухе в случае изготовления их в беспористом состоянии (см. табл. 49, 77) [206, 296, 300]. В условиях трения без смазки широко применяются металлопластмассовые композиционные материалы на основе наполненного фторопласта или пористого каркаса либо пористого слоя, напеченного на стальную ленту, поры которых заполнены фторопластом или смесью фторопласта с различными антизадирными веществами. Свойства таких материалов приведены в табл. 6 и описаны в гл. 6.
Их основным преимуществом является довольно широкий диапазон рабочих параметров трения по нагрузкам, скоростям скольжения в температурным пределам, а также способность работать при переменных воздействиях различных сред (воздуха — вакуума, воздуха — инертного газа и т. п.). Они выдерживают высокие нагрузки (до 2500 кГ/см2) при малых скоростях скольжения. Однако их предельно допустимая скорость скольжения при длительной работе не превышает 2 м/с, а максимальные значения PV- не более 10 кГ • м/см2 • с. При кратковременной работе этих материалов значения PV более высокие.
В табл. 178 [104] приведены результаты сравнительных исследований свойств различных самосмазывающихся материалов в условиях трения без смазки при PV — 425 кГ • м/см2 • с. Из результатов испытаний видно, что пористая бронза, пропитанная фторопластом, работала в несколько раз лучше, чем свинцовистая с графитом или сульфидом молибдена. Коэффициент трения металлопластмассовых материалов зависит от условий работы, поэтому его значения колеблются от 0,05 до 0,25.
