Композиционные спеченные антифрикционные материалы - Федорченко И.М.
Скачать (прямая ссылка):
Масловпитываемость, % _
Коэффициент линейного расширения X10 * (20—
300° С), мм м град Коэффициент трения по стали со смазкой (масло MK)
в режимах самосмазывания (смазка в порах) Максимально допустимая нагрузка (при V до 2 м/с),
к Г/см2 Рабочая температура, °С
6,0—6,8 25—50 60—70 5,5-8,0 2,0-3,0 12—17
0,004-0,007 0,04-0,07
35
60—80
5,5-5.9 49-90 75—80 12,0—15,0 2,5-3,5 9—10
0,006—0,009 0,01-0,08 150
100—120
Таблица 8. Значения предельных давлений для спеченных бронзо- ¦ графитовых подшипников в зависимости от пористости и скорости сиольме—*
Материал
Пористость, %
Нагрузки при скоростж скальжевм • м/с (не выше), кГ/«*
Бронзографит (9—10% Sn, 1—4% С, остальное Cu)
Железографит (1—3% С)
15—20 20—25 25—30
15—20 20-25 25—30
0,1 0,5 1
180 70 60
150 60 50
120 50 40
250 85 80
200 70 65
150 55 50
50 40 30
65 55 40
35 30 25
45 35 25
12 10 8
10 в 6
2S
Служебные и экономические преимущества композиционных антифрикционных материалов обеспечивают высокие темпы развития их изводства [388, 476, 530]. В Советском Союзе доля подшипников в общем объеме продукции порошковой металлургии составляет свыше 33% что равно 70% по общему тоннажу, или 55% по количеству наименований [415]. Темп роста производства подшипников из композиционных спеченных антифрикционных материалов на оспове железа в нашей стране в период 1971—1975 гг. составил в среднем около 15%.
В СССР свыше 40 предприятий выпускают различного рода втулки подшипники скольжения и другие детали узлов трения из композиционных спеченных материалов на основе железа и меди [477]. Насчитывается около 50 марок материалов на основе железа следующих типов: железо—графит (0,8—7%), железо—медь (1,5—7,5%), железо—медь (15 — 5,0%)— графит (0,5—3,0%), железо—сера (0,2—1,0%,), железо-срра (0,4-1,0%) —графит (0,8-3,0%), железо-медь (2,5-3,0%) - графит (0,6—2,0%) — сера (0,3—1,0%) и другие, а также до восьми композиций материалов типа бронзографит составов медь—олово (8—10%) — графит (2-4%) [415,450].
Аналогичные подшипники из композиционных спечеппых материалов выпускают более 1200 зарубежных фирм. Например, в Японии вопросами порошковой металлургии занимается до 80 фирм, в США и Канаде— 111, в Англии восемь фирм [394, 530, 852]. Во Франции спеченные материалы выпускаются по стандартам, в которые включены восемь марок композиции ЖГр (0,3—1)Д(2—11) с плотностью 5,9—6,7 г/смл; б = 0,5 -f- 1% и HB = 70 -f- 110 кГ/мм2; десять марок композиции ЖГр (0-2) Д (2-11) с б = 1 -f- 1,5% и HB = 35 -f- 120 кГ/мм2 для самосмазывающихся подшипников; пять марок сталей, в том числе с плотностью 5,5—5,9 г/см3 состава ЖГрО,2 для самосмазывающихся подшипников с пористостью 20 и 16% и твердостью 15—55 кГ/мм- [394].
Уровень производства антифрикционных материалов постоянно увеличивается с ежегодным приростом до 10—20% [598, 726, 752].
Современные представления о механизме трения и износа материалов при трении
Дальнейшие успехи в созданпп новых антпфрпкцпонных материалов и обеспечении оптимальных условий их эксплуатации зависят от достаточно глубокого понимания механизма тренпя п износа п от разработки теоретических основ процесса. Трение п пзнос исключительно сложные пр«>-цессы, при которых имеют место физические, химические, электрохимические явления, взаимодействие материала трущпхся поверхностен и смазок, а также окружающей атмосферы, дефорхмацпя поверхностных слоев, перенос вещества трущихся материалов и пр.
До последнего времени не было достаточно полной теории этих процессов, позволяющей подходить к созданию материалов для узлов трения на основе четких теоретических представлений о его механизме, остановленные во многпх работах закономерности процессов трения носят, как правило, частный характер и остаются справедливыми только в узких пределах того или иного эксперимента. -
Изучению механизма трения посвящено большое количество ра [52, 94, 151, 227, 228, 231, 251, 253, 256, 257, 259-261, 2b4-2b7, -»Л 359, 377, 378, 546, 590], которые можно разделить на несколько основных
26
. VL
Сухое трение Граничное трение а
к
V
fin
{
Ь->!
1
I К
t i
Рис. 5. Зависимости коэффициента трекжя ц от давления fPJ, температуры (t), скорости треака (V)1 размера поверхности трения (S»), шероховатости поверхности трения (Hcm) и усжошшк смазки по данным И. В. Крагельского (ш), В. А. Белого (б) и А. С. Ахматова («).
направлений, отражающих современное состояние проблемы: изучение молекулярного и механического взаимодействия трущихся поверхностей, усталостного механизма износа, механизма образования рабочих слоев и их состава, деформации и поверхностной прочности материал* дри трении, механизма избирательного переноса.
Представление о разнообразии и противоречивости данных по нию внешних параметров на одну из характеристик процесса трения, пример коэффициент трении, дают обобщенные данные И. В. Крагедмяю-го (рис. 5, а), составленные по результатам [273]. Согласно аре#л**ии-
29
ниям И. В. Крагельского, характерными для поведения коэффициента трения при трении без смазки являются снижение его значений с ростом нагрузки, наличие максимального значения при увеличении скорости трения, рост его значений с увеличением размера контактирующих поверхностей и уменьшение с увеличением шероховатости поверхности.
