Композиционные спеченные антифрикционные материалы - Федорченко И.М.
Скачать (прямая ссылка):
Таблица 82. Свойства некоторых легкоплавких и мягких металлов, используемых для смазывания трущихся поверхностей
Металл Твердость по Моосу Т. пл., •C
Индий 1,0 155
Таллий 1,2 304
Свинец 1,5 328
Олово 1,8 232
Кадмий 2,0 321
Золото 2,5 1063
Серебро 2,5—3,0 961
Платина 4,3 1755
Палладий 4,5—5,0 1955
151
ten *r 1,12 до 0,31 при наличии свинцовых вставок. Резко уменьшился жшос обршвщов — от 666 для чистой меди до 45 мкм/км для комбинированное» образца.
Существенно повысилась несущая способность материала. Если для чистой меди допустимое давление до схватывания составляло 5 — IO жГ/см*, то для комбинированных образцов оно повысилось до 30— 40 кГ/см*. При работе комбинированных образцов свинец из вставок иа-волакжвался на медные участки поверхности. Рентгенографические иссле-
ЯЮ
3
I -30 ^2,1 Щ Q ^Ql Q
Cu-Pb
Cu-Po
3 2
1
О
7Р6,%
ill. Гистограмма коэффициента трения (1), износа (2) и нагрузки ибишгро ванного материала медь — свинец при сухом трении (а) и
Рис
и комбинированного материала сказкой (б). (Скорость трения 6 м/с).
(3) меди трении со
Ряс 112. Зависимость твердости (1), прочности при изгибе (2)у ударной вязкости (Z) и стрелы прогиба (4) образцов с пористостью 15% от содержания свинца в шжхте.
довання показали, что в этом случае при трении без смазки в поверхностном активном слое материала обнаруживаются медь, свинец и его окислы PbO и PD3O4. Эта пленка предотвращает схватывание поверхностей и их интенсивное разрушение.
Улучшение антифрикционных свойств комбинированных материалов в случае трения со смазкой также обусловлено образованием активной пленки, содержащей свинец. Положительное действие свинца авторы [235] объясняют активным взаимодействием свинца и органических жирных кислот с образованием металлических мыл, улучшением смазочной способности и температурной стойкости минерального масла.
У образцов из меди, содержащих свинец, изготовленных методом порошковой металлургии, хотя и лучшие антифрикционные свойства, чем у литой меди, однако они несколько хуже, чем у комбинированных материалов. Это объясняется тем, что включения свинца в структуре меди в той или иной мере разупрочняют и существенно снижают ее пластичность и приводят к хрупкому разрушению поверхности при тренип.
Изучено влияние свинца на механические и антифрикционные свойства сплавов на основе железа [60]. Для этой цели прессовались образцы из железного порошка с добавками свинца 0, 1, 3, 5, 7 и 9% и готовилась вторая серия образцов, содержащая 6% графита и 3, 5, 9 и 13% свинца. Пористость образцов составляла 15 и 20%. Установлено, что с увеличением содержания свипца механические свойства материала снижаются (рис. 112). Это объясняется низкой прочностью свинца.
Присадки около 3% свинца дают некоторое повышение предельней несущей способности материала, не содержащего графита (табл. So). В присутствии 6%) графита влияние присадок свинца на антифрикционные свойства материалов заметно не обнаруживается.
152
Таким образом, положительное влияние свинца в качестве твердой смазки в антифрикционные материалы на железной основе проявляется только при отсутствии графита в их структуре. Время приработки под-шинников при введении свинца в материал несколько увеличивается. В качестве тонкой антифрикционной облицовки подшипников скольжения используют также некоторые сплавы индия [503].
В связи с развитием космической техники и все более широким применением для различных целей вакуумной техники особый интерес пред-
0 40 80 120Р,кГ/см2
в
Гпс. 113. Зависимость коэффициента трения (а-), износа (б) и температуры (в) пропитанной разными металлами бронзы от величины нагрузок на пару трения:
j _ образец без пропитки; 2 — образец, пропитанный свинцом; 3 — оловом; 4 — галлием; 5 — индием.
ставляют твердые смазки, способные обеспечивать работу узлов трения без жидких смазок. При разработке этой проблемы прежде всего были изучены свойства легкоплавких металлов. О поведении некоторых таких металлов в условиях трения в вакууме имеются данные в работе [181]. В пей изучены коэффициенты трения и износостойкость композиционного материала на основе пористой оловянисто-фосфористой бронзы ОФ10-1 (пористость 40%), пропитанной свинцом, оловом, галлием и индием. Испытания на трение проводились в вакууме (2 • 10_6 мм рт. ст.) при скорости скольжения 1 м/с.
Показано, что в случае пропитки свинцом антифрикционные свойства пористой бронзы улучшились незначительно (рис. 113). Авторы [181] это
Таблица 83. Зависимость антифрикционных свойств материалов на железной основе от содержания свинца
Состав шихты. %
Pb
Пористость,
о/ /о
Средняя предельно допустимая нагрузка, кГ/см2
Температура нагрева при P = 22,5 кГ/см2, °С
Время приработки до P = 22,5 ьТ/см
0 1 2 5 7 9 3 5 7 9 11 13
6 6 6 6 6 6
19,4 20,4 20,8 20,6 20,4 19,3 19,1 19,8 19,7 19,4 19,1
65,13 33,46 74,58 46,58 33,36 29,90 24,28 47,16 59,73 21,41 29,42 25,42
30,6 35,3 29,2 33,2 32,5 30,0 34,5 29,4 32,0 31,5 29,0 36,0
7
8 9 8 8 7 10 12 8 10 9
33 05 20 52 08 36 10 28 01 10 08
8 ч 46
