Композиционные спеченные антифрикционные материалы - Федорченко И.М.
Скачать (прямая ссылка):
MoTe1 Гексагональная 7,80 0,10—0,34 1240 400
WTe1 Ромбическая 9,44 0,27—0,49 1020 —
NbTe1 — — 0,31—0,74 — —
TaTe1 — — 0,41—0,60 — 320
VSe1 —і — 0,22 450 500
NbTe — 0,53 325
Селениды представляют собой белые солеобразные кристаллы, растворимые в воде и быстро гидролизующиеся. Высокая активность селепа и теллура обеспечивает образование соединений с металлами, обладающими высокой химической стойкостью по отношению ко многим агентам. По термической стабильности селениды и теллуриды аналогичны сульфидам. Они начинают окисляться на воздухе при низких температурах (130— 600° С), образуя окислы. В инертных средах и вакууме их стойкость значительно выше и в зависимости от состава достигает 400—1350° С.
Обладая высокими адгезионными свойствами, они широко рекомендуются в качестве твердых смазок [94, 184]. Коэффициенты трения их и срок службы определяются условиями трения, чистотой порошков, величиной частиц, а также материалом трущегося тела.
Подобно сульфидам многие из них (например, MoSe2, NbSe2, WSe2, ReS2, MoTe2 и др.) имеют гексагональную структуру типа M0S2. В зависимости от состава они принимают структуру: NaCl, ZnS, NiAs, CaF:, CdI2, Th3P4, FeS2.
По данным [184], антифрикционные свойства у селенидов несколько лучше, чем у теллуридов, а в ряде случаев выше, чем у сульфида молибдена и вольфрама. Особенно это относится к диселенидам вольфрама п молибдена, которые широко используются в качестве твердых смазок при работе в вакууме и повышенных температурах.
В литературе встречаются весьма противоречивые сведения о коэф-1^иен'ах тРения и поведении селенидов и теллуридов при трепии [tfi. 103, 108, 130, 133, 184, 293, 307, 385, 469, 486, 526, 694, 890]. В работе
142
(205] издались коэффициенты трения и износа квазибинарных сплавов диселенидов WSe2 и MoSe2 при трении на воздухе и в вакууме. Образцы размером 2 X 2 мм готовились Прессованием и спеканием при температуре HOO0C порошков диселенидов (пористость 15—10%). Для испытаний на трение образцы прижимались к медной втулке диаметром 18 мм и предварительно притирались к поверхности в течение 1 ч, в результате
Рве. 101. Зависимость коэффициента трения от температуры при трении на воздухе (а) в в вакууме (6):
1 — MoS1: 2 — MoSe,; 3 — WSe2; 4 — NbSe2.
чего поверхность втулки покрывалась слоем диселенида. При испытании осуществлялось трение диселенида по диселениду со скоростью 2,5 м/ч при нагрузке 45 г.
На воздухе коэффициент трения составлял 0,09—0,21, в вакууме он уменьшался в два-три раза. Величина износа при трении на воздухе равна 0,6—5,0, а в вакууме — 0,2—1 мк/км. Следовательно, квазибинарные сплавы диселенидов обладают высокими антифрикционными свойствами, особенно при работе в вакууме.
Высокие антифрикционные свойства диселенидов при работе в вакууме были установлены и А. Я. Артамоновым с соавторами [42]. Порошки диселенидов втирались в поверхность пористого железного диска, контртелом служил диск из меди, температура испытаний изменялась от 200 до 000° С ири скорости скольжения диска 0,004 м/с и давлении 10 кГ/см2. Испытания проводились в среде воздуха, азота, аргона и в вакууме (рис. 101). При всех температурах коэффициент трения в вакууме был ниже, чем в газовых средах.
С повышением температуры от комнатной до 100—200° С коэффициент трения понижается, а затем возрастает (исключение составляет NbSe2 на воздухе и в аргоне, а также WS2 в аргоне, у которых коэффициент трения непрерывно повышается). Авторы [42] объясняют снижение значений коэффициента трения на первом этапе десорбцией паров воды, а повышение при более высоких температурах — диссоциацией селенидов в их частичным окислением. Наиболее низкие значения коэффициента трения в области температур 100—300° С у дисульфида молибдена.
Изучено влияние количества вводимого диселенида вольфрама на прочностные характеристики и коэффициент трения материала на основе железа с добавками 2% меди и 5—30% WSe2 [286]. Образцы для испы-
143
t*mt готовилась методом горячего прессования до плотности 97%. Из рве. 102, *а котором приведены данные о влиянии WSe2 на прочность Шрв снятии, твердость, коэффициент трения и износ, видно, что с увеличением содержания WSe2 прочность при сжатии снижается, твердость во-врастает, а коэффициент трения и величина износа уменьшаются.
15 20 25 30
15 20 25 30 WSe,%
Рве. 102. Влияние содержания твердой смазки в объеме материала на твердость (J) и прочность при сжатии (2), коэффициент трения (3, 4) и износ образцов (5) ори температурах 150 (3) и 200C (4).
Испытания на износ проводились по схеме торцового трения по поверхности диска из стали 2X13 при скорости трения от 0,5 до 3 м/с. В результате этих испытаний было рекомендовано вводить в материал 10-20% WSe2.
Селен и теллур как добавки в композиционные материалы ведут себя аналогично сере [206,859]. Установлено [206], что селен, введенный в смесь
Таблица 76. Физико-механические свойства материалов на основе железо — — молибден, содержащих серу и селен
Состав материала иа основе железа, мае. % і о и оэ я te Я гость, Предел прочности при растяжении, кГ/мм2 редел проч-істи при избе, кГ/мм2 Ot S о S"
