Всего на сайте:
236 тыс. 713 статей

Главная | Химия

Антифрикционные сплавы  Просмотрен 1257

Антифрикционными называются сплавы, применяемые для подшипников скольжения и обеспечивающие малые потери энергии при работе пары трения.

К антифрикционным сплавам предъявляются такие требования:

· низкий коэффициент трения;

· хорошая прирабатываемость, т.е. способность к быстрому увеличению реальной площади контакта в начальный период работы трущейся пары;

· малая изнашиваемость трущихся поверхностей;

· достаточная прочность;

· высокая усталостная прочность (контактная выносливость). При низкой контактной выносливости вкладыш покрывается сеткой усталостных трещин, что приводит к выкрашиванию материала;

· хорошая теплопроводность, обеспечивающая отвод тепла от узла трения;

· достаточная коррозионная стойкость;

· хорошие технологические свойства;

· структура материала должна быть микронеоднородной (микрогетерогенной), содержащей чередующиеся мягкие и твердые структурные составляющие. В процессе работы мягкая составляющая вырабатывается и образуются микровпадины, в которых задерживается смазка.

Различают следующие виды антифрикционных материалов: баббиты, бронзы, алюминиевые подшипниковые сплавы, антифрикционные чугуны, порошковые антифрикционные материалы.

Баббитами называются легкоплавкие сплавы на основе олова или свинца. Баббиты маркируются буквой Б. В оловянных баббитах за буквой Б идут цифры, которые показывают среднее количество олова в %. Оловянный баббит - Б83 (83 % Sn). Его структура состоит из твердых кристаллов SnSb и Cu3Sn, расположенных в мягкой пластичной основе, представляющей собой твёрдый раствор Sb и Сu в олове. Такая структура обеспечивает низкий коэффициент трения. Основным недостатком оловянных баббитов является их низкая усталостная прочность.

Свинцовые баббиты также маркируются буквой Б, после которой пишут букву, которая обозначает легирующий элемент, и цифры, которые показывают количество данного элемента в %. В свинцовых баббитах основу составляет свинец, кроме того в его состав входит олово, сурьма, медь. Свинцовый баббит БС6 содержит 6 % олова. Этот баббит известен также под маркой СОС6-6. Коэффициент трения свинцового баббита БС6 больше, чем у оловянного баббита, однако он превосходит его по усталостной прочности.

Баббиты являются недостаточно прочными, поэтому они обычно наносятся слоями небольшой толщины на более прочную основу (чаще стальную). Существуют биметаллические и триметаллические вкладыши. В триметаллических вкладышах между стальной основой и баббитами находится промежуточный пористый медно-никелевый слой.

При заливке жидкий баббит затекает в поры подслоя, что обеспечивает хорошее сцепление слоя с основой.

В качестве антифрикционных сплавов применяются свинцовые и оловянные бронзы. Эти сплавы прочнее баббитов, поэтому они используются для тяжелонагруженных подшипников, работающих при больших удельных давлениях. В качестве антифрикционного материала применяются свинцовая бронза БрС30, оловянные бронзы БрО6, БрО10.

Антифрикционные сплавы на основе алюминия легируют Sb, Pb, Mg, Сu. Их наносят на стальную основу в виде ленты, а сцепление слоев обеспечивается совместной прокаткой. Эти сплавы обладают относительно низким коэффициентом трения, высокой износостойкостью и усталостной прочностью. Одним из таких сплавов является ACM, обладающей пониженной прирабатываемостью по сравнению с баббитом и бронзой. Наилучшей прирабатываемостью обладает сплав АО9-2.

В качестве антифрикционных материалов применяются графитизированные чугуны с разной формой графита: серые, ковкие и высокопрочные. Графит выполняет свойства мягкой составляющей и способствует удержанию смазки. Металлическая основа антифрикционных чугунов должна быть перлитной или феррито-перлитной.

Антифрикционные чугуны отличаются невысокой стоимостью, однако вследствие плохой прирабатываемости применяются для узлов с низкими скоростями скольжения. Они маркируются: АЧС (антифрикционный чугун серый), АЧК (антифрикционный чугун ковкий), АЧВ (антифрикционный чугун высокопрочный). После буквы идут условные цифры, которые соответствуют разному легированию чугунов. Примеры маркировки чугунов: АЧС-1, АЧК-1, АЧВ-2.

Порошковые антифрикционные сплавы применяются обычно для втулок или колец и изготавливаются из порошков железа и графита; бронзы и графита; железа, меди и графита по обычной технологии порошковой металлургии - прессование с последующим спеканием. Чаще всего используются железографитовая композиция (ЖГр2, ЖГр3). При спекании часть графита растворяется в железной матрице. После спекания антифрикционные порошковые изделия подвергаются пропитке маслом, которое проникает в поры (пористость составляет 15…20 %) и частично поглощается графитом. Подшипник становится самосмазывающимся. Такие подшипники устанавливаются в трудных для смазки местах.

Введение в железо-графитную смесь небольшого количества меди улучшает свойства порошковых антифрикционных материалов. Расплавляясь при спекании, медь заполняет поры и тем самым обеспечивается повышение комплекса механических свойств.

Контрольные вопросы

1. Какие требования предъявляются к антифрикционным материалам?

2. Какая структура у оловянного баббита Б-83?

3. Сравните свойства оловянного и свинцового баббита.

4. Опишите триметаллические вкладыши.

5. Какие бронзы применяются в качестве антифрикционного материала?

6. Какие вы знаете антифрикционные сплавы на основе алюминия?

7. Что выполняет роль мягкой составляющей в антифрикционных чугунах?

8. Из каких компонентов состоят порошковые антифрикционные сплавы?

9. Как можно улучшить свойства порошковых антифрикционных материалов?


 

Глава 4. Неметаллические материалы

К неметаллическим материалам относятся: 1. пластические массы (пластмассы); 2. керамика; 3. резина, 4. стекло, 5. клеи, 6. герметики, 7. лаки и краски.

Наиболее распространены среди неметаллических материалов являются пластмассы.

Предыдущая статья:Магниевые сплавы Следующая статья:Пластические массы
page speed (0.0272 sec, direct)