Композиционные спеченные антифрикционные материалы - Федорченко И.М.
Скачать (прямая ссылка):
Изменение структуры при нагреве поверхностей в процессе трения может вызвать
понижение усталостной прочности, особенно при появлении закаленных участков поверхности, которые являются концентраторами структурных напряжений. В присутствии поверхностно-активной смазки предел усталости и долговечность стали снижаются.
Для конкретных условий работы отдельных пар трения необходимо соблюдать оптимальное соотношение таких параметров, как нагрузим и скорости трения, для избежания возникновения дефектов поверхностей, которые могут стать концентраторами напряжений, понижающими усталостную прочность (схватывание, окисление, появление новых
с tx)VKTVu і
Вопросы усталостной прочности спеченных антифрикционных материалов изучены недостаточно. Факторы влияющие на У^алоству» прочность, установленные для литых антифрикционных ствуют и в случае спеченных материалов. Однако их «оипо^онн^ структура, присутствие различных активных добавок, нынгае нор-с^
_Р1_ _ ' * * '™ п^тгплПГИИ ИЗГОТОВЛЄНПЯ ПРИВОДЯТ в ДЄИСТВНЄ рЯД ДО-
22 ЛД%
Рис. 55. Зависимость предел* прочности на разрыв от пористости:
1—1% С. 2.5? Cu; * —з% С 2.5% Cu; J — 1? С: 4 — 2\ С; s — 3% С; ?-1? С t судьфядіфо-
ванне.
[ности технологии ъих1жх — - о "пмала.
полнительных факторов, влияющих на У^^^^^^^ В работе [445] исследована усталостная прочность спеченных анти^ и pauuiu l^^j ойпачпы изготавливались ¦3 жедезшид*
фрикционных материалов. Образцы U3r°™™и» 5%) „ првсс<»а-порошка с добавками графита (1-3 /о)* меда ^*^елез?_ гр.. ния и спекания при температуре 1050 С (дляк°м^«" v течвш|в 2-
Лпт\ и 1150 U (для композиции ----- -і-- ,
Часть образцов дополнительно пропитывалась серой -
99
роде при 900° С. Образцы для испытаний вытачивались из спечетгимх брикетов и имели в месте разрушения диаметр 8 мм Испытания на усталость проводили на установке типа ВУ-8 па базе 107 циклов по схеме кругового изгиба консольно-закрепленного образца. Статическая прочность испытанных материалов при растяжении (рис. 55) существенно уменьшается с увеличением пористости. Аналогичная зависимость установлена и при усталостных испытаниях (см. рис. 49). Из обоих рисунков видно также влияние состава материала па статическую и усталостную прочность — увеличение содержания структурпо-свободлого графита приводит к снижению прочности, а введение меди увеличивает ее.
Для большинства испытанных материалов соотношение усталостно* статической прочности колеблется примерно в пределах 0,3—0,4. Следовательно, путями повышения усталостной прочности железо-графитовых антифрикционных материалов является повышение плотности, уменьшение содержания структурно-свободного графита и введение легирующих присадок.
Упрочнение антифрикционных материалов уплотнением
Объемная прочность спеченных материалов и связанная с отим величина несущей способности в значительной степени зависят от плотности материала. Традиционные железографитовые п бропзографитовьк* антифрикционные материалы имеют обычно пористость от 15 до 30%. Наличие такого значительного объема пор, заполненных смазкой, положительно влияет на работоспособность материала, особенно в режиме само- ^ смазывания. |
В тяжелых и предельно тяже- "^"40
«о
с: •о
Ǥ-
10
4 6 в 10 ДоОление прессования, т/см2
0
С Р.
т /с.
Рис. 56. Зависимость плотности железа (1, 3) и железографита (2, 4) от давл< прессования при однократном прессовании (I1 2) и прессовании с нредваритель^ спеканием при температуре 800° С, допрессовкой при 7 т/см2 и вторым спекавжвя при 1050° С (3, 4).
предела прочности при изгибе материалов из железа с Ж* Л 4% графита и 2% меди (2)ш 4% графита ж 7% мед» w
Рис. 57. Зависимость бавкой 4% графита (1J1 от давления прессования и условии спекания: j „иввч**
1-3 — прессование, предварительное спекание при 800'^ Допрессо^вка при^ Т'С^ ^ ярвяят тельное спекание при 1050^C; 4 — прессование, предварительное спеканже w ловка при 4 т/см2 и окончательное спекание при 1050 С.
94
лых условиях работы наличии
способности подшипников и ухудшаТ«тИпя^ЛЬН0 ска.зывается ¦<» несуще* работе с большими скоростями! ^l?*?™6*00^ MateP»a"* »Р»
несущей способности необходимо повысить ЛУЭКаМИ- ДЛЯ «"»"•¦m счет легирования, или его плотность Об»,™™,? ПР0ЧН0СТЬ материала ча более высокой плотности твр.ічт»»™; и0ЬІЧН0 для получепия материалов
Я% 12Zo) вместо 4-7 т/см2, которое
§по/Т 0073704Dy» пористость 20— оО/о. Однако применение высоких
1 1 §
_ 20
'0246 8Р,/п/см2
^i?' 3ависимость пористости железографита от давления прессования и лоорео сивки.. ~
1 — допрессовка при 2; 2 — 4; 3 — 7 т/см2.
200 W] 600 80Q Температура ал,*'+га.Х
Рис. 59. Влияние температуры отжига на твердость по Бринеллю (1), предел прочности при изгибе (2J9 изменение размеров (3) и скорость износа (4).
давлений прессования связано с повышением износа прессового инструмента. Поэтому иногда следует использовать двойное прессование с промежуточным спеканием или отжигом.
На рис. 56 [708] показана зависимость плотности железа и железографита от давления прессования. Образцы приготовлены из восстановленного из окислов железного порошка с размером частиц менее 150 мкм. Введение графита резко снижает давление, необходимое для получении заданной пористости. Так, средняя для антифрикционных материалов на железной основе пористость 20% достигается при прессовании железного порошка под давлением 7,5 и при введении в него 4% графита — ори 4 т/см2. Применение допрессовки при 7 т/см2 после предварительного спекания позволяет получить материалы с пористостью менее 10% дли железографита и 15—8% ДДЯ железа.
