Композиционные спеченные антифрикционные материалы - Федорченко И.М.
Скачать (прямая ссылка):
Условия спекания характеризуются большим разнообразием применяемых защитных сред, поэтому представляет большой практический ин-
72
аммиак
ТереС Изучение ВЛИЯНИЯ Ha CTDVKTVDV (Тімястил
цпонные свойства состава гаэоР2^^Т^ЕИГК,,в " """"h""* спекания. ' К0Т°Р°Й проводится операция
В работах [110-112] изучено влияние на фиято-нп»птМп«, свойства материалов на основе железа таких газовых сред, прГмТеяИых при спекании, как вакуум, аргон, водород, диссоциирован»
п конвертированный природный газ. Образцы изготовлялись из порошка восстановленного железа с добавкой 1—3% графита и спрессованного на пористость около 20%. Спекание проводилось при температуре 11000G с выдержкой 2 ч. Характеристика структуры и физико-механических свойств же-лезографита марки ЖГр-1 приведена в табл. 35. Как видно из данных таблицы и рис. 41, спекание в различных средах сопровождается появлением существенных отличий в структуре спеченного материала, изменением
пористости, твердости и прочности при растяжсппи п сжатии.
Результаты исследования зависимости антифрикционных свойств материалов от характера среды спекания приведепы в работе [11-1. Испытания проводились на образцах диаметром 10 и высотой 12 см. с по-ристостью около 20% с содержанием графита 0, 1, 2 и 3%. спеченных при температуре 11000C и пропитанных машинным маслом, в легких условиях по схеме торцевого трения (по три образца одновременно) по диску с HRC = 45 4- 47 при нагрузке 8,5 кГ/см2 и скорости скольжения
Рис. 41. Зинисммость мінога fnj и ко >ффи-циспта трении (6) от содгримиия графим в шихте дли разных грг-д спскапия:
і — вакуум; 2 — ?фгон; j ци ир о в а її г і м it а м м и;і F:; природный газ.
ПОЛОГ,' л. 4 — ХЯ---Г,-KOFfB": T;r;.oft;tifHUJt
Таблица 35. Влияние защитных газовых сред при спекании на стр>кт\ру и физико-механические свойства железографита _
Характеристика
Вакуум
Аргон
Водород
Д иссоси иро-ьакныо аммиак
Коимт/тжро-ьлішьій природный пя
Микроструктура
Общее содержание углерода после спекания, %
Линейная усадка по высоте, %
Изменение оористо-сти, %
Твердость по Бринеллю, кГ/мм2
Прочность на разрыв, кГ/мм2
Прочность на сжатие, к Г/мм2
Перлит, феррит до 10%
0,70
1,14
—2,32 88,6 24,7
121,6
Перлит, феррит до 1506
0,69
0.S9 —0,88 93,2 24,6 115,7
Перлит, феррит до 20%
0,72
0,69
+1.98
102,9 22,6 96,4
Перлит,
феррит
до -iU°o. цементит
до 5°о 0,63
0,68 +1,98 66.5 11.5 109.2
Перлит, феррит до 3OV цементит т
5%
0.56
0,38 +4,74 64,S 11,4 97,0
13
2 м/с в течеппе 8 ч. Результаты определепия величитты изпоса и коэффициента трения приведены па рис. 41.
Установлена зависимость коэффициента трения и износа от содержания графита (максимум при 1, минимум при 2% графита), но не от среды спекания. Можно только говорить о меньшем износе материалов после спекания в вакууме и несколько более высоком значении коэффициента трения после спекания в аргоне. Причем минимальные значения коэффициентов трепия характерны для материалов с содержанием 2 и 3% графпта, спечепных в различных средах.
Таким образом, для устаповлепия общих закономерностей влияния среды спекания на аптифрикцпоппые свойства данных пока еще недостаточно. Взаимодействие сред с материалом должно зависеть от содержания влаги в газовых средах и окислов в исходных порошках.
Испытания спеченных материалов в более жестких условиях иагру-женпя трением [115] также не позволили выявить четкого влияния защитной среды па коэффициент трения и износ. Уда лосі, только установить, что наиболее высоким значением предельного давления до схватывания обладали материалы, спеченные в диссоциированном аммиаке.
Влияние вида обработки
и состояния поверхности подшипников
на антифрикционные свойства
В процессе изготовления подшипников их рабочая поверхность подвергается различным видам обработки — точению, калиброванию, шлифованию, химико-термической обработке и пр. Виды обработки оказывают большое влияние на состояние поверхностпого слоя. Последний упрочняется, уплотняется или разрыхляется, в нем появляются новые фазовые составляющие, происходит переориентация структуры, поверхность приобретает определенный рельеф и т. п. Эти изменения влияют на антифрикционные свойства поверхностного слоя, так как в результате обработки создается структура в большей пли меньшей степени благоприятная для оптимальной перестройки при работе подшипника, или структура, которая уже приобрела состояние, близкое к стабильному состоянию подшипника в процессе дальнейшей его работы.
Данные о степени наклепа поверхности при различных видах механической обработки приведены в табл. 36 [305]. Прочпость стали в поверхностном слое в зависимости от вида обработки может увеличиваться почти вдвое; глубина наклепанного слоя соизмерима с толщинами слоев образующихся вторичных структур.
Следует также иметь в виду, что при обработке точением пористых антифрикционных материалов при неблагоприятных режимах резания возможно разрыхлепие поверхности и появлепне мнкроразрушсшій на границах между зернами.
Б. И. Костецкий с сотрудниками [261] исследовал влияние различных степеней пластической деформации поверхности алюминия и стали 12Х18Н9Т на их износостойкость при трении без смазки. Характер обнаруженных зависимостей приведен для алюминия в паре с валом из стали ШХ15 и 12Х18Н9Т (рис. 42). Так как пластическая деформация практически сопутствует всем видам механической обработки поверхностей, она проявляется и в большинстве пар трения. Поверхность алюминия, подвергнутая пластической деформации на 60%, имеет износ при трепии примерно в четыре раза меньше, чем нснакленаиная. Причем иа-
