Композиционные спеченные антифрикционные материалы - Федорченко И.М.
Скачать (прямая ссылка):
бежных сил (рис. 163) [545, 592]. Корпус подшипника 7 с предварительно омедненной внутренней поверхностью устанавливается на опорную плиту 1O1 закрепленную на конце вертикально расположенного вала электродвигателя.
Порция напекаемого сферического бронзового порошка (10% олова) засыпается в промежутках между внутренней поверхностью подшипника и ограничивающим полость экраном 5. Устройство закрывается снаружи кожухом, позволяющим заполнять пространство вокруг подшипника водородом. Нагрев производится высокочастотным индуктором 9. Вращающийся вал от мотора со скоростью 1000—1500 об/мин в зависимости от диаметра подшипника приводит во вращение корпус подшипника со слоем бронзового порошка, который под действием центробежных сил прижимается к внутренней поверхности подшипника. Нагрев корпуса подшипника до температуры 870—880° С, наличие защитной водородной среды и давление частиц под влиянием центробежных спл обеспечивают хорошев спекание частиц порошка между собой и с поверхностью подшипника.
Выбор температуры спекания определяется необходимостью обеспечения достаточно высокой прочности припекания частпц к поверхности нодишиника, которая проверяется испытанием на срез п сохранением достаточно высокой сквозной пористости, необходимой для успешной пропитки суспензией фторопласта. Из рис. 164 видно, что при повышении
208
• — > «сличение 4JIJ. 6 — DUO.
• М- U я
Ч"' А*/ /Ж
і железа в спеченном пористом железе (а), располагающпеся в !...•.!...¦!.¦шиї (б, X 4000), эвтектических образовали (в,Х250) ы
~т
¦1 4
Рве. С*і. Микроструктура сульфидированного железографята в зависимости от содержания серы:
а —0.8: б — * (ветра влево, Х250). в — 1? S; э —1? FeS (травлено, Х450); д — округлое вклю-чевме сульфида (Х5000); е — распределение сульфида угловатой формы (Х5500).
Рас. 97. Микроструктура железографита ЖГр1, содержащего ZqS fa), Cu2S (6) я CoS (»), ЕОвЧвНКОГО при температурах 1100 (а, б) и 10500G (в) (X 500).
сгГ S - ?75-
VJ «3 I' - |&? -
O ¦>.
16
4 - 430-с:
2
O L 0\г
800 820 840 860 880 90Ot10C
Рис. 164. Зависимость прочности на срез (1) и заполнение пор фторопластом (2) от температуры напекания порошка бронзы на корпус подшипника.
температуры спекания выше 870—88O0C резко ухудшается заполнение пор фторопластом при последующей пропитке. Оптимальная температура спекания, при которой прочность припекания уже достигает высоких значений, равна 870° С.
Напеченный слой бронзы затем подвергается четырехкратной вакуумной пропитке водной суспензией фторопласта, что обеспечивает удовлетворительное заполнение пор. Термообработка фторопласта состоит из промежуточной сушки при 90° С в течение 2 ч и спекания при 370° С в течение 1 ч.
При введении в поры материала термопластичных смол (например, апетала) над поверхностью слоя пористой бронзы оставляется слой смолы около 0,25 мм под последующую механическую обработку. Роль слоя пористой бронзы сводится к обеспечению прочной связи термопласта со стальной подложкой [855].
Один из вариантов технологии изготовления таких материалов предусматривает нанесение узора углублений, которые служат резервуаром для удержания малых количеств консистентной смазки.
Пористые металлические втулки и другие изделия, пропитываемые
полимерами. Наиболее распространенным представителем пористых металлических материалов является спеченная пористая бронза (20—50% пор), поры которой заполняются фторопластом (преимущественно фторопласт 4Д). Пористые заготовки для этих изделий изготавливаются по обычной технологии спекания изделий из порошков.
Для улучшения процесса пропитки пор фторопластом применяются заготовки из спеченного сферического бронзового порошка./Однако из сферических порошков изделия с пористостью более 35—40% пор получить невозможно. Из порошков с несферической формой частиц получаются изделия с более высокой пористостью, но при обычных методах изготовления вследствие разветвленной формы частиц и неправильной формы пор пропитка их суспензией фторопласта затруднена. В работах [57, 71] для изготовления пористого каркаса был предложен метод предварительной грануляции порошков, который заключается в подготовке из более тонких порошков крупных гранул, образующих после спекания более крупные поры, обеспечивающие хорошую пропитываемость фторопластом. Для этой цели исходные несферические порошки восстановленной меди и олова (10%) прессовались в брикеты с цористоетью 20%. Они затем размалывались и из полученного порошка отсеивались фракции 0,2—0,4 мм.
Для сохранения высокой пористости при спекании в негранулирован-ный порошок добавлялся двууглекислый аммоний- Заготовки, спрессованные из гранулированного порошка, спекали при 840° С. При разложении в процессе спекания двууглекислый аммоний образует дополнительную пористость и выделяющиеся газы препятствуют усадке заготовки при спека нии.
g о ш
209
20 ЗО 40 50 60П,%
Рис. 1G5. Зависимость степени заполнения пор от пористости:
j — образ пи. спрессованные без наполнителя; 2 — спрес-coBaHHJje с наполнителем (двууглекислым аммонием г; M — иа гранулированных порошков.
