Композиционные спеченные антифрикционные материалы - Федорченко И.М.
Скачать (прямая ссылка):
С уменьшением размера частиц исходных порошков возрастает удельное электросопротивление сульфидпрованного железографита (см.
50
РИС. 16), ЧТО Обусловлено УВЄЛІ«0„-„
тактов из-за образования легоплавко* КОЛ"1вс™<» ««металл,™,,,.,* «т. обволакивающей воверхность ™ст*° J?'¦«"«-««РвяяяоГГи",^ иостн порошков поле рассеивания7Z*™™: С У»ел»,еяи.м ^,?
ности порошков поле рассеивания 2!Sf' С У»™»-»'» свойства образцов материала становятся бол !Г испытаний гуж.ет«я. ,! ,
Влияние гранулометрического состя^» Табильпыми' ства материалов исследовалось на установке мт8ДмФ""К,шо""ь"'
mi-OZM в условиям трения
Ч 80\
? 701 \1
J0
і! 0,5
^ 0,3 ^ 30
Wn _
Рис. 17. Зависимость к">ффвам<*я~г»
ТрСНИЯ (р) U ВЕЛИЧИНЫ //>
от размера частиц ;к і »д«/f >
рошка при давлении і к Г ^m2 ¦ ристости 10?:
/ — 40; 2 — ЪС. J — lu-j. 4 - l*a ш- т
без смазки по стала 45 (HRC •» = 45 -і- 48) при скоростях скольжения 6—20 м'с [245J. Увеличен lie степени дисиерсвостя порошков в четыре раза умевь-шает износ и коэффициент трения в иол тора-дм ряза (рис. 17). При скоростя ежоль-жения 12 м/с я яягрум» 4 к Г/с м2 износ материала, изготовленного из порошка с размером частиц менее 40 мкм, уменьшается в семь, а коэффядяеят ^""T в 1,3 раза но сравнению с материалом, изготовленным яз ^рсидка крайностью 160 мкм. При использовании частиц исходных ™^«"****"Г иостыо свыше 100 мкм величина износа с ^вишевшеы ^P«*™ %Г растает интенсивнее, чем снижается прочность *атер*^ (см. Р^.10Д В работе [929] указывается, что величина износак<)6альта « с. сталью иевеликаЛвеличивается линейно с нагрузка* я не зааяемт і рапулометрического состава порошка.
50 100 150
Размер частиц, мнм
Рис. 16. Зависимость физико-механических свойств железографита, содержащего 4% ZnS и 3% графита, от размера частиц исходного порошка.
11
Влияние параметров микроструктуры
и пористости на прочность
и антифрикционные свойства материала
Прп большом разнообразии типов структурных составляющих композиционных антифрикционных материалов их можпо подразделить на следующие две группы: упрочняющие (в сплавах на основе железа — пет>-лпт, карбиды, мартенсит, сорбит; в сплавах на основе цветных металлов — твердые растворы, эвтектики и выделения интерметаллидных фаз) и разупрочпяющие основу материала (поры, включения графита, сульфидов, свинца и других мягких металлов). Появление тех или иных структурных составляющих определяется химическим составом исходной шихты, режимами прессования, спекания, термической или химико-термпческой обработки.
Конечная структура материала оказывает исключительно большое влияние на его физико-механические и прочие свойства. Однако ввиду сложности зависимостей между физико-мехапическими, антифрикционными и другими свойствами материалов непосредственное влияние каждого из видов структурных составляющих на их конечные свойства не всегда удается четко выявить. В ряде случаев модельные опыты позволяют обнаружить направленное влияние одного из факторов на то или иное свойство. Причем сами условия испытаний (трение в условиях присутствия или отсутствия смазки при больших или меньших скоростях или нагрузках) могут существенно изменить характер влияния той или иной структурной составляющей на эксплуатационные свойства материалов. В качестве общей закономерности можно отметить, что лучшим сочетанием физико-механических и антифрикционных свойств, как правило, обладают гетерогенные структуры.
Для композиционных материалов на основе железа возможны такие типы структур, как феррит, феррит + графит, феррит + перлит -f графит, феррит + перлит -|- цементит + графит, перлит + цементит 4- графит. Эти основные типы структур материалов содержат большее или меньшее количество пор, а также включения серы, сульфидов, селени-дов, нитридов или других структурных составляющих.
Для сложнолегированных сталей характерны структуры аустенита, аустенита с различного рода включениями сульфидов, боридов, карбидов и других соединений с большим или меньшим количеством пор. Композиционные, антифрикционные сплавы на основе "меди, алюминия могут иметь однофазные а-структуры или структуры, содержащие a-, ?- и у-фа-зы, а также включение таких твердых химических соединений, как Cu4So, CuAl2, Mg2Si и др. В сплавах типа оловянно-свинцовистых бронз присутствуют включения свинца, поры и вводимые неметаллические составляющие, например графит. Наличие тех или иных фаз в структуре материала оказывает определенное влияние на антифрикционные свойства. Однако при работе в условиях смазки влияние структуры проявляется в меньшей степени, так как взаимодействие поверхностей трения осуществляется через пленку смазки.
В период пуска, остановки или прекращения подачи смазки роль структуры материала проявляется особенно сильно. Наиболее четко влия-ние пористости на физико-механические свойства прослеживается на материалах из чистых порошков [7, 312, 504, 505, 792].
Данные табл. 18 [605] свидетельствуют о снижении характерне?** прочности и пластичности в три и более раз при увеличении порнстост*
