Композиционные спеченные антифрикционные материалы - Федорченко И.М.
Скачать (прямая ссылка):
Не менее сложно на свойствах антифрикционных материалов сказываются и условия спекания. G повышением температуры спекания наблюдается рост прочностных характеристик материала и его плотности. Из табл. 32 видно, что повышение температуры спекания пористого железа от 1000 и 1200° С увеличивает предел прочности соответственно иа 1,5 и 2,8 кГ/мм2, а удлинение — на 1,7 и 3,8%.
На значения физико-механических свойств большее влияние оказывает пористость. Так, увеличение пористости материала, спеченного при температуре 1200° С, от 5 до 10% снижает его предел прочности^ на 5,4 кГ/мм2, удлинение — иа 5,6%, а спеченного ири 1000 С на 4,8 кГ/мм2 и 4,6% соответственно. Для материалов с большей пори-
70
Таблица Зі. Сравнительные свойства матепиялт. wt»n г.,,.
в зависимости от пористости и режима ™ЇЇЇЇ^«^Г&Ці* " ЖГР™45
двукратному (II) циклам прессования и спе7ания °Л"оісратяому (I) и
Xa ра ктер исти ка
Пористость
Твердость по Бринеллю, кГ/мм2 Предел прочности, кГ/мм2 при разрыве при сжатии при изгибе при срезе Ударная вязкость, кГм/см2 Модуль упругости, кГ/мм2 Электросопротивление, мкОм-см Коэффициент трения
при 25° С, V = 11 м/с P=I кГ/см2 при 25° С, V = 22 м/с, P = 1,75—2,00 кГ/см2 при 400° С, 7= 11 м/с, P = 1,75 кГ/см2 ири 400° С, F = 22 м/с, Я = 1,75 кГ/см2 Износ, мк/км
при 25° С, V=H м/с, P = 1,0 кГ/см2 при 25° С, V = 22 м/с, P= 1,75—2,0 кГ/см2 при 400° С, F=H м/с, P = 1,75 кГ/см2 при 400° С, V = 22 м/с, P = 1,75—2,0 кГ/см2 Температура на поверхности трения, 0C
при 25° С, V= 11 м/с, P = 1 кГ/см2 при 25° С, V = 22 м/с, P = 1,75—2,00 кГ/см2 при 400° C,V= 11 м/с, P= 1,75 кГ/см* при 400° С, F = 22 м/с, P = 1,75—2,00 кГ/см2
ЖГрЗМ15
Ii
20±1 80—100
4,6-7,0 46
9-15 13-14
0,08
3977
58,2
0,17—0,20 0,12—0,14 0,14 0,112
1,3
0,60 0,08 0,50
72 110
400 460
15±1
80-105 ;
12,0-15,8 75 20-25 15-16 0,11 7434 52,5
0,17-0,28
0,12—0,15
0,15—0,16
0,112
1,0 1,20 0,60 0,25
80 115
440 480
ЖНГрПМІГ,
I
и
21±1
81-85
18,2
95
29-/,0 24-25
0,17
7849
90,4
0,19-0,35 0,17-0,18 0,18-0,21 0,089—0,094
0,6
0,60
1,10
0,20
65 100 400 480
15-> 1 95- IfXJ
25,2 115-120 42-'.8 36,2
0,35 10 606 77/.
0,23-0,25 0.17-0,24 0,185 0,112
0,27 0,50 0,04
90 120
420
460
стостыо прочность в зависимости от температуры спекания изменяется меньше.
Значительное влияние температуры спекания обнаруживается и на материалах на основе железа, легированных медью и оловом (табл. 33), когда проявляется эффект активациояпого спекания.
Кроме температуры спекания на свойства, структуру и особенно на изменения размеров изделий в процессе спекания оказывает влияние время выдержки при заданной_температуре, скорость нагрева и охлаждения [666, 773, 870, 934]. Высокая"скорость нагрева нежелательна для изделий на основе бронз [773], высоколегированных материалов на ocjwwo-железа и для изделий сложных форм [666]. Например, чем выше скорость нагрева бронзовых изделий, тем больше их рост при спекания. При непосредственной загрузке их в горячую зону печи этот рост иа 2—3% больше, чем при медленном нагреве [773].
Таблица 32. Изменение прочностных свойств пористого железа в зависимости от температуры спекания и пористости
1000е с 1100* с 1200* С
Пори-
стость. % °В, кГ/ммг б. % аВ, кГ/мм2 о, % O? кГ/юм* о, %
5 27,2 17,8 28,5 19,3 30,0 21,0 15.6
10 22,4 13,2 23,4 14,5 24,6
15 17,9 9,4 19,1 10,2 20,2 11,4
20 14,2 6,3 15,5 7,4 16,5 8,1
25 11,0 4,0 12,3 5,3 13,4 6,3
30 8,0 2,3 9,5 3,7 10,2 4,7
При изучении влияния времени выдержки на физико-механические свойства подшипникового материала на основе оловянистой бронзы (90 : 10) установлено [675], что с увеличением времени выдержки физи-
Таблица 33. Изменение предела прочности при растяжении (кГ/мм2) спеченного железа в зависимости от режимов спекания и количества введенных присадок
900° С 1150° С
о * Г T о . Г T
Добавка, % о « 6й 6 Ct О
О о (E П о о CQ И И И О а «
PQ р. О PQ а PQ Q. PQ О.
10 Cu 17,2 17,3 33,0 33,2
1 Sn+ 1,5 Cu 23,7 26,3 29,8 33,5
2 Sn + 3 Cu 29,2 32,3 32,5 35,4
Таблица 34. Физико-механические свойства втулок из материала ЖГр1,5Д2,5 после охлаждения с различными скоростями
Характеристика
с»
Оразд, КГ/ММ2
оизг, кГ/мм2 #?, кГ/мм2 Яц,, кГ/мм2
3686 86 54 86 193
Обозначения: Рразд — нагрузка разрушения раздавливанием в радиальном вапраяле»
нии; а,
разд
— предел прочности при рааддіди-
вании, оразд =
рразд? L62
где d — среди»! диа-
метр кольцевого сечения втулки. L — длина. 6 — толщина стенки втулки: Og31- — прочность при изгибе; H11 — среднее значение мнкротвер-дости.
ко-механические свойства постепенно повышаются и достигают оптимальных значений при спекании в течение 90 мин.
На структуру и свойства антифрикционных материалов, особенно легированных углеродом и медью, оказывает влияние скорость охлаждения. В работе [532] исследовано изменение структуры и свойств антифрикционного материала марки ЖГр1,5Д2,5 (1,5% графита, 2,5% меди), спеченного при температуре 11500C в течение 1,5 ч под Действием скорости охлаждения контейнеров 1,7; 2,5 и 30 град/мин. Показано» что имеется существенное различие в физико-механических свойствах втулок, охлаждавшихся после спекания с различными скоростями (табл. 34). С уменьшением скорости охлаждения заметно увеличивается пластичность и снижается прочность материала. Микроструктурными исследованиями установлено наличие более тонких выделений перлита в случае быстрого охлаждения и появление ферритной фазы при более медленном охлаждении.
