Композиционные спеченные антифрикционные материалы - Федорченко И.М.
Скачать (прямая ссылка):
меди, никеля, молибдена и т. д.
Б. И. Костецким с сотрудниками [261] изучено влияние легирующих элементов на износостойкость литых сплавов. В качестве критерия для оценки износостойкости материалов ими была принята удельная работа разрушения Аа, характеризующая процессы, происходящие при поверхностном разрушении. Испытания проводились при трении скольжения по схеме вал - частичный вкладыш (колодочки). Исследовано влияние на антифрикционные свойства легирования медп цинком и никелем, и алюминия - медью и магнием. Испытания проводились в паре с контртелом из закаленной стали в среде вазелинового масла
Легирование меди никелем повышает ™^«^5ТЬ (рис. 44)Р Кривая работы разрушения имеет никеля. При более высоком содержании «й^^ износостойкости в результате резкого У"™ни вагружениости У«* сплава и связанного с этим ™ыше*ше«^«JJ^^SL 2) ори со-трения. В случае легирования меди цинком (рис в|Яв до-
державши последнего выше 5 об^азуюЩЕХСя вгори*
состойкости в результате ^^J^SS^ кислорода •
ных структур, представляющих собой твердые р*
МеТаЛЛнеалогияное поведение «™Юм^ ^
ATS)N1U случае вторите структуры
Il
•представляют собой твердые растворы кислорода в металле, сняжа^тггив износостойкость и работу разрушения (рис. 45).
Влияние легирующих элементов хрома (сталь 40X) и молибдене (сталь 40ХНМ) на износостойкость сталей в зависимости от нормального давления и скорости скольжения приведено па рис. 46 [59/. Легирование хромом расширяет область нормального износа. При Одновременном легировании хромом, никелем и молибденом наблюдается резкое расширение области нормального изпоса. Эти данные показывают поло-
'0 10 20 30 40 Содержание легирующего элемента, мас.%
О 5 10 15 20 Содержание легирующего элемента,мас. %
Рис. 44. Зависимость удельной работы поверхностного разрушения от со держания легирующих элементов в двойных сплавах медь — никель (1) и медь — пянк (2).
Рис. 45. Зависимость удельной работы поверхностного разрушения от содержат** легирующего элемента в двойных сплавах алюминий — медь (1) и алюмав** — магний (2).
0,6 1,2 1,8 2,4 3,0 У,»/с 6
0,6 1,2 1,8 2,4 3,0 3,6 0,6 1,2 1,8 2,4 3,0 3,6 а 6
Рис. 46. Диаграмма областей нормальной работы (I) и повреждаемости (U) 40 (а), 40 X (б) и 40 XHM (в) в зависимости от нормального давления и скорое» трения.
жительное влияние хрома и молибдена на износостойкость сталей, этому их можно рекомендовать в качестве легирующих элементов of* создании антифрикционных материалов на железной основе.
Имеется большое количество работ, рассматривающих влияние ре»» личных добавок на свойства и структуру спеченных железа ¦ железо» графита, которые нуждаются в систематизации. При этом повыше*»* антифрикционных характеристик материалов при легирование УДвД0*** недостаточное внимание; исследования носят эпизодический xaP***f?* В табл. 40 на основании анализа литературных данных приведены свотг ства спеченного железа при введении оптимального количества дегирЯ*" щих элементов при однокомпонентном легировании и степень упро*Я*>
82
T а б л\и ц а 40. Влияние легирующих элементов мя Пт,г,п,,л,™. „
пористого железа (/7в 20 ±5%) элеме«™« на прочность и степень упро*******
Легирующий элемент Опттгмальное количество легирующего элемента, % Показатели прочности
к Г/мм2 нв, кГ/мм2 'V кГ/мм2
Никель 5—10 33—42 90—105
Кобальт До 5 12—20 60 85
Марганец 2—3 40 — 144
Медь 5—3 25-31 55—88 108—204
Углерод 0,6—1,0 17—29 45—80 114—270
Бор До 1 31 — _
Азот Азоти- 17 —
Цинк рование
До 1 19,1 50,4 100—131
Молибден 5—20 38—50 110—200 198—300
Олово 2 24,4 55—60 215—270
Вольфрам 10 26—30 — _
Фосфор 0,4—0,8 37—52 100—165 330—430
Хром 13—25 27—28 — - ,
Кремний 4—9 23,5 ¦—
Титан 5 16,5 — -
Свинец 2—7 20,2 63—65 95—172
Степень упрочения
Pa
Я
2,7-2,1 1
2,0- . 1,5-2,1 1,4-1,5 1,5-2,5 0,8-1/.
0,9-1,7 2,5-3,2 1,2-2,0 1,5-2,2 2,«-3,1 1,4-2,2 1,2-2,0 0,8-1,4 1,0-1,7
їх
Ш
If!
_ од -1,1
1 1 - .
— 1,5 -1.7 __
1,6-I1H 1,3 -1.« t,2
1,4-1,5 1/. -1.3 2,о
—
— 2'.,0
0,9-! .7 1/' -1.2 !
3,Г.-3,7 2/i -'..о і *l
1,1-1,'.» 2,1 — 2,f. і —
3,0-3,3 3.1 '» о — • '•¦ * _ _
- _ —¦ 2,0 і ____
1,2-2,4 1Л -1.30
Примечание. Свойства пористого железа при расчете степени упрочнения св = 12-20 кГ/мм*. Я? = 30—55 кГ/мм*, = 83—131 кГ/мм* (при нагрузке 3j Г,.
ния ? (отношение показателей прочности спеченного легированного ма-териала и спеченного железа).
В работе [429] предложена систематика легирующих элементов для спеченного железа и определено влияние легирующих элементов, взятых в оптимальном соотношении, на свойства материалов при трепии. Результаты определений даны в табл. 41 и на рис. 47. Образцы, спрессованные до пористости 20%, спечены при температуре HOO0C в течение 1 ч в токе водорода. На рис. 47 указаны предельное давление схватывания при трении без смазки (заштриховано) и в режиме самоеназывания (светлые области), а также износ и коэффициент трения при максимальных допустимых давлениях и нагрузке 34 кГ/см2 в режиме самосмазывания (на рисунке величина износа показана сплошной зачерненной областью).
