Композиционные спеченные антифрикционные материалы - Федорченко И.М.
Скачать (прямая ссылка):
Величина износа и коэффициент трения металлографитовых материалов зависят от состава материала, в частности количества графита, и
условий работы. Последние влияют на смазочную способность графита, которая на воздухе проявляется до 700° С. При благоприятных условиях коэффициент трения металлографитовых материалов находится в пределах 0,05, а при неблагоприятных — приближается к 0,3—0,8. При смазке маслом коэффициент трения металлографитовых материалов меньше, чем у фосфористой и свинцовистой бронз (при PV до 1000 кГ • м/см2 • с) [515]. Применение материалов при работе со смазкой и в режиме самосмазывания является исключительно эффективным и
позволяет обеспечить износ меньший, чем у литой бронзы (см. рис. 209).
В условиях трения без смазки износ металлографитовых материалов, содержащих до 80 об.% графита, сопоставим с износом чистого графита (см. рис. 210). В таких условиях величина PV составляет 35 кГ • м/см2 • с, [ а в режимах длительной эксплуатации она
может достигать значения 70—90 кГ • м/см2 • с [763, 764].
В диапазоне скоростей скольжения 0,75—15 м/с коэффициент трения материалов на основе бронз, латуней и железа, содержащих до 8% графита, изменяется от 0,55 до 0,3, уменьшаясь с увеличением нагрузок и скоростей скольжения, что сопровождается ростом температуры на поверхности трения до 80, 130, 230, 300, 350, 470° С при скорости скольжения 3, 6, 12, 18, 24 ч 26 м/с соответственно [860J. В сухом воздухе наблюдается большой износ, но присутствие влаги, особенно при небольших скоростях, улучшает антифрикционные свойства материалов.
<
wo
во
АО
20
0 20 АО 60
Рис
80 WO 120 Время, Мин
212. Сравнительная изно-состои і ;ост ь мотал л о гр л ф ито-BUX материалов МТЗОЖН1 (J), МГЗОЖШК (2), углегра-фита АГ-1500 (¦JJ, бронзофто-роиласта (4) и фторопласта ('1J) прн трении в условиях ограниченного количества води при V = 1,5 м/с и P = = 40 к Г/см*.
Например, износ при PV = 6 кГ • м/см2 • с равен 0,01 мкм/ч или 0,1 мм за 1000 ч работы [854, 860], но гакие материалы мало пригодны для работы в воде [854].
281
Судьфидировапный металлографитовый материал марки МГ30ЖІИК (см. тебя. 148, № 23) обладает хорошими эксплуатационными свойства, ми при трении в режиме самосмазывания, при высоких скоростях сколь-гя без смазки на воздухе (табл. 154), в воде и некоторых агрессив-средах [434, 721]. Довольно большая несущая способность и корро-
амонная стойкость позволяют использовать его для изготовления опор скольжения моечных ванн, красильных и сушильных камер некоторых типов красильно-отделочных агрегатов [281, 434, 646], торцевых уплотнения оборудования по обработке молочных продуктов [434].
Работа перечисленных узлов трения проходит в присутствии холодных и горячих агрессивных сред, пара, растворов солей и кислот при незначительных скоростях скольжения (0,4—5 м/с) и нагрузках (до 10— 20 кГ/см2). В таких условиях металлографитовые материалы имеют в два — шесть раз более длительный срок службы по сравнению с пластогра-фитовыми, углеграфитовыми, текстолитовыми материалами и некоторыми металлофторопластовыми композициями. Это связано с более высокими песущей способностью и износостойкостью металлографитовых материалов (рис. 212, табл. 153) [646].
Достигнутый уровень свойств, широкие возможности варьирования составов, структуры и свойств металлографитовых материалов позволяют изготавливать пз них подшипники и торцевые уплотнения, применяющиеся в различных отраслях машиностроения (электротехнической, текстильной, пищевой), для конвейеров, кар, транспортеров, моторов п других механизмов [281, 434, 854].
Металлические двухслойные материалы
на стальной подложке
Материалы с бронзовым пористым слоем находят все более широкое прп-меыение в автомобиле-, тракторо-, авиастроении и других областях техники благодаря высокой несущей способности и экономичности производства. Существуют три разновидности таких материалов: материалы на стальной лепте с напеченным бронзовым пористым слоем, дополнительно пропитанным легкоплавким антифрикционным сплавом (I), фторопластом (II) или смазкой (III).
Материалы I типа широко применяются в современных двигателях. Они состоят из антифрикционных слоев, наносимых на подложки с пористым слоем, баббита на основе свинца или олова, сплавов на основе меди и алюминия. В мощных двигателях баббиты недостаточно прочны, поэтому предпочтение отдается медным (медь—свинец или свпнцовистая бронза) и алюминиевым (алюминий—олово) сплавам. Методы пх изготовления описаны в гл. 5.
Выбор того или иного типа материала определяется условиями работы. От материала подшипников требуются высокая усталостная прочность и хорошие антифрикционные свойства, что не всегда сочетается, поэтому приходится находить компромиссные решения. Баббит обладает хорошей прирабатываемостыо, но невысокой усталостной прочностью. Из табл. 155 [479], в которой приведены значения усталостной прочности различных антифрикционных сплавов, видно, что уменьшение толщины баббитового слоя повышает его усталостную прочность (рис. -1«-V
