Композиционные спеченные антифрикционные материалы - Федорченко И.М.
Скачать (прямая ссылка):
По данным [404], кроме меди положительное влияние на свойства железографита, содержащего 1% графита в шихте, оказывают добавки марганца, фосфора, цинка, олова и свинца, введенные в небольших количествах (табл. 43). Их положительное влияние проявляется в формировании мелкодисперсной перлитной структуры при спекании в водороде при температуре 11000C в течение 2 ч (рис. 50, см. вклейку)
Таблица 43. Свойства легированного железографита (ЖГрІ) в за миси мост* от химического состава
Легирующий элемент
Количество легирующего элемента. %
•О
о о
H
о
Ml
а о
CS5?
Твердость, кГ/мм2
Предел прочности при растяжении. кГ/мм2
Относительна» изно-
состойкость**
пяпгг
Тр«'НИЯ**
образца вала
M •Kpo-
П«Т>;ШП. Kf /VX*
Без добавки
Марганец
Медь
Цинк
Олово
Фосфор
Свинец
0,4* 0,8 5,0 11,0 1,0 0,4 0,1* 0,4 0,8 0,8
16,6
15,8 16,9 13,7 13,7 14,6 19,2
9,1 19,5
9,1 15,7
102,7
128,7 105,0 135,8 157,8 114,4 154,7 125,1 130,1 158,9 129.0
20,5
47,9 37,6 45,0 39,2 42,4 45,6 49,0 37,3 18,6 41,1
1,00
4,70 6,10
25,00 1,05 3,60 1,50
43,50
65,50 3,05
13,90
1,(JO
0,38 0,30 0,61 2,40 1,10 1,26 0,52 0,57 0,64 0.36
0.52
0.63 0,52 0,45 0,51 0,57 0,52 0.6О 0.45 u,5t'» 0,52
1 W-IK)
146.7
220
2т
85
525—610 195,0 315
360—зао
?65 171-204
* Легирующий елемент введен в виде ферросплава. v?
** Условия испытаний: трение без смазки при V = 0,4 м/с и P = -о кг/см» по стали * < 1HRC = 4JH-50).
Из приведенных данных следует, что повышение прочности желеэо-графитового материала при введении этих добавок и обРазова"®°*?" литных мелкодисперсных структур способствует повышению кости, оценка которой велась в условиях трения без смазки при и скоростях скольжения* (0,4 м/с) [403]. Наиболее существенно добавки меди в количествах 5% а также небольшие до6**1 цинка и свинца [403, 404, 663]. Наличие структурно<^*™\^ в структуре материала при содержании 11% ^YL^eLoly^ чило износостойкость железографита по привело к повышенно у
су вала, что согласуется с данными [bOJ. ^яничвскне свойства «*•
Изучено [900] влияние никеля на ^^ej^^mm лезографита, содержащего 17,5 об. /0 гРаФит для КОЯж*9*т
цов порошок никеля с зернистостью 250 мкм в равл вадм» ^
добавлялся к смеси порошков железа и графита. Смесь пр
давлении 5 т/см2, и образцы спекались при температуре 1050° С в течение 3 ч в инертной газовой среде. Мехапические свойства образцов приведены на рис. 51. G увеличением содержания никеля до 12,5% твердость, прочность при сжатии и изгибе быстро возрастают. При этом изменяется микроструктура материала от чисто перлитной до перлито-ферритно-мартенситной. При содержании никеля более 2,5% мартенсит-
ная структура появляется даже при очень медленном охлаждении. 'Ига фаза имеет микротвердость 850 кГ/мм2.
.Весьма эффективно действуют добавки молибдена на свойства железа и железографита, спеченного при температуре 1100° G в течение 2 ч в водороде (табл. 44—46), что позволяет значительно улучшить их антифрикционные свойства pi расширить возможные пределы работоспособности. Наиболее высокую ударную вязкость имеет пористое железо, легированное молибденом в количестве 5—20% (см. табл. 44). Этим материалам свойственна двухфазная структура, состоящая из а-твердого раствора (микротвердость 180— 240 кГ/мм2) и интерметаллпда железо — молибден — светлая фаза с ми-кротвердостыо 750—800 ьТ/мм2.
Все материалы на основе железа, содержащие от 5 до 20% молибдена, обладают достаточно высокими антифрикционными свойствами при трении без смазкп в условиях высоких скоростей скольжения, которые характеризуются низкими температурой на поверхности и коэффициентом трения (см. табл. 45). Однако оптимальным составом (определен по стабильности величины коэффициента трения и износа) обладает пористое железо с добавкой 15% молибдена, а наиболее высокие антифрикционные свойства имеет железографит, содержащий 3% графита и 15% молибдена (см. табл. 46) [416, 418].
2,5 5,0 15 10Ю,%
Рпс. 51. Зависимость механических свойств железографита с 17,5 об.% графита от содержания никеля.
Таблица 44. Физико-механические характеристики железо-молибденовых сплавов
Содержание молибдена в железе, %
5
10 15
20 30 40 50
Пористость, %
11,4 12,8 11,0 14,8 14,7 18,2 23,5
HB. к Г/мм2
85,4 89,S 119,0 129,0—138,0 138,0—148,0
138,0 101,0—138,0
Ударная вязкость, кГ-мусм*
Электроес iipo
тив.1єни*.'.
1,50 1,42 1,38 1,14 0,52 0,49 0,53
23,2 3t>,*
on,2 85,2 95,8 73,0
По данным [128, 791], легирование железа молибденом^ повышает прочностные свойства, коррозионную стойкость и износостойкость и в этом отношении молибден аналогичен никелю, меди, вольфраму, кобальту. В частности, отмечается, что чистые железо-молибденовые сплавы,
88
femn 45' Свойства спечен*°™ «елеза, легированного молибденом при
Содержание молибдена
в железе,
%
Пористость,
%
HB, кГ/мм*
V, м/с
мк/км
5 11—12 83—86 11
22
10 11—12 88—90 И
22
15 11—12 115—120 И
22
20 14—15 130—140 И
22
30 14—15 150—165 11
22
t, •c
0,16-0,22-0,24-0,20-0,15-0,16-0,31-0,18-0,37-0,28-
