Композиционные спеченные антифрикционные материалы - Федорченко И.М.
Скачать (прямая ссылка):
Конооэяцжя материала Износ, мк/км Коэффициент трения t, • с
Ni —Cu —30 об.% С 20,0 0,70—0,80
Ni —Cu —50 об.% С 6,8 0,36 60
Ni —Cu —70 об.% С 21,8 0,40 45
Ni —Cu —80 об. % С 2,6 0,22 40
Ni — Cu — 90 об.% С 0,4 0,27 55
Ni —Fe —30 об.% С 15,0 0,80—0,90 —
Ni —Fe —50 об.% С 0,8 0,39 60
Ni —Fe—70 об.% С 17,4 0,31 45
Ni —Fe—80 оо.% С 0,14 0,26 95
Ni —Fe—90 об.% С 0,72 0,35 90
Пропитка образцов смазкой улучшает антифрикционные свойства материалов (табл. 55) и позволяет повысить скорости скольжения до 50 м/с и нагрузки до 3,5 кГ/см2, т. е. обеспечивает работоспособность металлографитовых материалов при PV = 165—195 кГ-м/см2-с. Материалы, испытанные в течение 50 ч, практически не обнаружили износа, а коэффициент трения их находился в пределах 0,03—0;06. Трение этих мате-
Таблица 55. Антифрикционные свойства трений со смазкой по стали У9А (HRC = 52)
металлографитовых материалов ара
Да клеїте, кГ/см» Скорость скольжения, м/с Приведенный износ, мк/км Коэффициент трения
Ni — Cu — 50 об.% с
0,82 0,82 0,82 І,іі5 1,65 1,05 3,.50 3,30 3,30 3,9(J 3,90 3,90
032 0,82 1,65 1,65 3,30 3,60
11,5
32,0 32,0 49,5 49,5 49,5
Fe—Ni —50 об.% С
0,008 Нет 0,005 7,0-10-* Нет »
0,100—0,120
0,050
0,052
0,052 0,026—0,030 0,044—0,078
11,5 0,080 0,070 65
32,0 0,040 0,060 64
49,0 Нет 0,050 80
11,5 » 0,052 79
32,0 » 0,057—0,062 100
49,0 » 0,052 110
21,5 » 0,040 142
32,0 » 0,040 150
49,0 » 0,040 170
21,5 0,015 0,045 140
32,0 Нет 0,045 154
49,0 » 0,040 250
SS
72 104 115 116 250— 2SO
110
Продолжение табл. 55
Дяклрнпо. н Г/см*
Скорость скольжения, м/с
Приведенный ианос, мк/км
Коэффициент трения
г, •c
0.70 2,00 3,50
0,70
11,5 Н,5 11,5
11,5
Fe —Ni —70 об.% С
Нет . Нет 0,070
Fe-Ni- 90 об.% G 0,500
0,050 0,100 0,070
0,110
40 70 80
риалов, пропитанных водой, сопровождается высоким коэффициентом трения и износом, а нх несущая способность зависит от количества введенного графита и состава основы (табл. 56). Так, с повышением содержания графита свыше 30% антифрикционные свойства металлографитовых материалов на основе никеля ухудшаются. Оптимальными свойствами (более низким коэффициентом трения и высокой несущей способностью) обладают материалы, содержащие 30 об.% графита.
Таблица 56. Антифрикционные свойства металлографитовых материалов при трении в присутствии воды в порах по стали 4X13 (ЯАС = 42-^6) при скорости скольжения V = 1,5 м/с
Композиция материала * Предельнодо-пустимая нагрузка, кГ/см2 Износ, мк/км Коэффициент трения
Ni — Fe —20 об.о/0 С 110 120,0 0,41
Ni — Fe — 30 об.о/о С 180 96,0 0,38
Ni — Fe — 50 об.о/о С 40 206,0 0,46
Pe-Ni —30 об.о/о С 180 85,0 0,35
Fe — Ni —30 об.о/0 С** 180 42,0 0,27
Ni — Cu —20 об.о/0 С 40 212,0 0,70
Ni _ Cu —30 об.% С 100 179,0 0,46
Ni — Cu —40 об.о/0 С 10 Катастрофи- —
ческий
• Основа материалов композиции никель — железо состоит из 80% Ni и 20% Fe, композиции железо— никель — и.і .00% Fe и 50% Ni, комиозиции никель — медь — из 80% Ni и 20% Cu. ** Материал подвергнут сульфидированию пиедеиием сернистого цинка.
На поведение материалов, содержащих твердую смазку, в различных условиях трения значительно влияет состав основы. Например, при трении без смазки материалы па основе композиции из никеля и железа имеют меньший изпос (см. табл. 54), чем на основе никеля и меди. При трении со смазкой их коэффициент трения несколько меньше и стабильнее. Кроме того, у них ниже температура трущихся поверхностей (см. табл. 55). Они выдерживают более высокие предельные нагрузки в присутствии ограниченного количества влаги и имеют меньший износ (см. табл. 56) по сравнению с материалами на основе никель-медного сплава.
Положительное влияние, которое оказывает графит в качестве смазки, послужило основанием к широкому использованию его в материалах различных составов, в которые он вводится в количествах 3—50% один и в сочетании с другими смазками.
____ eeptt ¦ сульфидов. Другим важным компонентом, позволяющем в сильной степени влиять на антифрикционные свойства материалов^ является сера и некоторые ее соединения. Присутствие серы в зоне ковтаю* трущихся поверхностей в значительной степени снижает износ я предотвращает схватывание. Подобно графиту сера и сернистые соеди-ненжяв присутствии смазки позволяют устранить заедание, уменьшить свловность к наволакиванию, особенно в условиях повышеных температур я нагрузок [122, 279, 387, 436]. Эффект снижения коэффициента тре-вяя и износа при трении сульфидированного пористого железа описан в
работе [349]. w
Сравнительные испытания на трение под нагрузкой Z5U к1 /см"1 и скорости 0,108 м/с по стали У8 (HRC = 54 57) показали, что железо с пористостью 20% имело износ 0,07, железографит — 0,065, а сульфидиро-ваяное пористое железо — всего 0,013 мм [438 .
Введение в смазку специальных серусодержащих присадок значп-телъно улучшает свойства спеченных материалов при трении. В частности, введение сернистого цинка и олеиновой кислоты позволяет сократить время приработки железографита в восемь раз [535]. По данным [401], оптимальное содержание серы в материалах на основе железа равно 0,4— 1%. В этом количестве сера, введенная в шихту, не разупрочняет железографит, обеспечивая достаточно высокие его механические свойства (табл. 57). Ояа повышает его износостойкость более чем в три раза (табл. 58) в жесткнх условиях испытаний при трении без смазки, в режимах, не характерных для работы материалов на основе железа. Отмечается, что с повышением содержания серы коэффициент трения практически не снижается.
