Композиционные спеченные антифрикционные материалы - Федорченко И.М.
Скачать (прямая ссылка):
Плотность, г/см3 '5—24.0
Коэффициент линейного расширения XlO^, град 0 5—44
Модуль упругости при изгибе «Г/см 9 г/ . ^ о,5—5
Допустимая скорость скольжения при P = 2 к! /см . мус ^ ^
Допустимое давление при V = О.о м/с- Ki/см 200—280
Допустимая температура, °С 0,03—0,45 Коэффициент трения
M
Рис. 3. Уровень свойств антифрикционных материалов, применяемых ори работе в условиях трения со смазкой.
Сравнительная износостойкость некоторых самосмазывающихся материалов в однотипных условиях работы приведена в табл. б [634], шз которой видно, что наибольшей износостойкостью обладает пористая бронза, пропитанная фторопластом.
На основе композиции металл—фторопласт разработана группа ме-таллофторопластовых материалов с высокими антифрикционными свойствами. К этой группе относятся пористые бронзовые каркасы, пропитываемые фторопластом, и биметаллические ленты для изготовления вкладышей и свертных втулок. Пористый каркас изготавливается спеканием сферических порошков или смеси порошков несферической формы примерно
22
Углегракритобые композиции
Полимерные материалы
Металло фторопласты
Спеченные материалы
Мимером-яерашыеетл
материал*
Рис 4. Уровень свойств антифрикционных материалов, работающих в усдоваях ограниченной смазки и трения без смазки.
23
Таблица 5. Показатели антифрикционных свойств углегрпфитовых материалов в условиях трения без смазки
Характеристика Графиты марки АО N глеграфитм марке АГ
Рекомендуемый материал контртела Чугун, хромовое Стали, Xромовое
покрытие покрытие
Допустимая рабочая температура, °С 230—400 400-450
окислительная среда
восстановительная и нейтральная среды 230—1500 23(XJ-2500
Допустимое расчетное давление, кГ/см2 35 25
Допустимая окружная скорость, м/с 20 40
Темп износа, мкм/ч 0,05—0,30 0,03—0,20
Коэффициент трения 0,04—0,05 0,04-0,05
Плотность, г/см3 1,6-2,2 2,0—2,3
Прочность, к Г/мм2 7,0—27,0
при сжатии 0,0-40,0
при изгибе 5,0—12,0 3,5—5,0
Примечание. К графитам марки АО относятся АО-1500, АО-1500СО5, AO-1500D83. лО-Ч»М; к уг-леграфитам марки АГ — АГ-1500СО5, АГ-1500Б83, АГ-1500 и др.
Таблица 6. Сравнительные свойства некоторых самосмазывающихся материалов
Тип материала Время до полного износа при PV = 38 кГх ХМ/СМ1-с, ч Причина ьыходз яэ строя
Пористая бронза, пропитанная фторопластом 213 Износ 0,125 мм
Твердый графит 54 Износ 0,256 мм
Пористая бронза, пропитанная маслом 29 Разрушение
Пористая бронза, пропитанная найлоном 7 Перегрев и износ
Фторопласт 0,8 Разрушение
Найлон 0,1 »
такого состава: Cu 90, Sn 10% или Cu 88, Sn 6 и Zn 6% в форме, имеющей размеры готового изделия с пористостью 30—35%. Заготовка пропитывается фторопластом.
В случае биметаллического ленточного материала пористый слоя порошка бронзы припекается к стальной ленте, после чего следует запрессовка фторопластовой суспензии в поры. Металлофторопластовые материалы с каркасом из бронзы БрОЮФт и БрОЦб-бФт обладают след>ю-щими свойствами:
Прочность при растяжении, кГ/мм2 Твердость по Бринеллю, кГ/мм2 Коэффициент трения
Максимально допустимая температура, °С Нагрузка, кГ/см2 Скорость скольжения, м/с
Бронзофторопластовые материалы, армированные стальной лентой, имеют прочность при сжатии 31,5 кГ/мм2, коэффициент трения 0,13 ігря нагрузке 7 — 100 кГ/см2 и скорости скоЛьжения 0,2—5 м/с или 0,07 ирм P = 2830 кГ/см2 и V = 0,005—0,1 м/с в диапазоне температур - 192—
3,0 25—40 0,05 250 50 50
24
При работе без смазки и при повышенных температурах, а также в агрессивных средах с абразивными включениями применяются кордовая минералкерамика ЦМ-332, имеющая твердость 2100 кГ/мм2 я ке-
йппКаг/ 2Нп0СН0ВЄ"КрЄМНИЯ' б°ра И УглеР°Д^ обладающая твердостью OOW Kl /мм . Основной недостаток этих материалов - интенсивное изнашивание при трении стального вала. В условиях смазки водой износ контртела значительно интенсифицируется, снижается нагрузка, а применение смазки не улучшает их антифрикционных характеристик Поэтому такие материалы, равно как и ситаллы (минералокерамические материалы на основе стекла), могут работать только в паре со стеллитом, карбидом титана, кислотоупорными сталями и применяются для специальных условий работы в агрессивных средах [765 J.
Выбор состава материала для тех или иных условий работы определяется комплексом физико-механических и антифрикционных свойств этих сплавов, необходимых для обеспечения заданной работоспособности узла трения. Так,, материалы на основе бронзографита имеют более низкие механические характеристики по сравнению с железографитовыми одинаковой пористости (табл. 7) [450], что обуславливает и нх меньшую несущую способность (см. табл. 3, 8) [635]. Однако материалы на основе бронзы более коррозионностойки и в определенных режимах работы имеют ряд преимуществ по сравнению с материалами на основе железа.
Таблица 7. Свойства спеченных подшипниковых материалов пористостью 20—25%
Характеристика
Бронзо графит (БрОГрМ-2;
Железо графят (ЖГрЗ)
Плотность, г/см3
Твердость по Б рине ллю, кГ/мм2
Предел прочности при сжатии, кГ/мм2
Предел прочности при изгибе, кГ/мм2
