ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Триботехнические металлические материалы из "Трение износ и смазка Трибология и триботехника " Чугун с пластинчатой формой графита, имеющего более толстые пластины, и с шаровидной формой более износостоек, чем чугун с тонкими пластинами. Установлено также, что повышенной износостойкостью обладает чугун с перлитной матрицей. В структуре антифрикционного чугуна нежелательно присутствие свободного цементита и должно быть минимальное количество свободного феррита (не более 15 %). [c.340] В узлах трения со смазкой используют антифрикционный чугун (АЧ) серый с пластинчатым графитом (АЧС), высокопрочный с шаровидным графитом (АЧВ). Твердость, рекомендуемое назначение и режимы работы деталей из антифрикционного чугуна приведены в табл. 9.2. [c.340] Для изготовления нагруженных коленчатых валов автомобилей, дизелей тепловозов и других механизмов применяют высокопрочный чугун с шаровидным фафитом марки ВЧ по ГОСТ 7293 (ИСО 1083). Рекомендуемый химический состав и твердость по ГОСТ 7293 представлены в табл. 9.3. [c.340] Для производства подшипников (вкладышей, втулок шарнирных соединений и др.) используются различные антифрикционные сплавы [8]. Они должны обеспечивать работу трибосистемы с достаточной надежностью при невысокой скорости изнашивания элементов и без разрушения их поверхностей. В связи с этим в антифрикционных сплавах учитываются антифрикционные свойства, прочностные характеристики (преимущественно сопротивление усталости), характеристики совместимости трибосистем и другие специальные требования. [c.340] Изменение типа и марок сплавов проходило под влиянием ужесточающихся условий работы подшипниковых узлов. Снижение массы металла на единицу мощности двигателей и других агрегатов, увеличение частоты вращения цапф и степени нафева поверхностей трения определили переход от мягких баббитов к твердым сплавам на медной, алюминиевой и цинковой основах [3]. [c.340] Повреждаемость подшипников, определяемая усталостным выкрашиванием баббитового слоя, при использовании твердых сплавов стала проявляться в виде повышенного износа, затрудненной прирабатываемости и большей вероятности образования задира. Возникла необходимость внести ряд офаничений по твердости цапф, чистоте обработки поверхностей, точности сопряженных деталей, сорту смазочного материала и по другим признакам с обязательным учетом режима смазки и условий работы. [c.340] Области рационального использования различных антифрикционных сплавов разработаны с учетом аспектов совместимости материалов трибосистем, прежде всего сопротивления усталости (табл. 9.4). [c.340] К числу наиболее давно исследованных относятся сплавы на основе меди. Медные антифрикционные сплавы разделяются на бронзы (оловянные и безоловянные), у которых цинк и никель не являются основными легирующими элементами, и латуни, представляющие двойные или многокомпонентные медные сплавы, в которых цинк является основным легирующим компонентом [5]. [c.340] Монометаллические подшипники (вкладыши, втулки и др.) получают из сплавов, обладающих достаточной прочностью и твердостью. [c.340] Бронзы для таких подшипников подразделяют на сплавы с высоким содержанием олова (до 10 %) и низким (до 3 %). [c.340] В равновесном состоянии часть диафам-мы Си-8п представляет собой твердый раствор олова в меди, имеющий фанецентрированную кристаллическую решетку [8]. Растворимость олова в меди изменяется от 15,8 % при 586 °С до 1 % при 200 °С. В условиях затвердевания расплава в песчаных и кокильных формах область твердого раствора значительно сокращается. [c.340] Бронзы имеют сложную многофазную структуру. В равновесии с а -твердым раствором по мере понижения температуры находятся Р, у, 8-растворы Р-твердый раствор образован на основе соединения СивЗп у и Р -растворы - на основе электронного соединения Сиз 8п8, а 8 -раствор - на основе СизЗп с гексагональной плотноупакованной решеткой. [c.344] Основными легируюшими компонентами в бронзах являются Zn, РЬ, N1, Р. Цинк, слабо влияя на механические свойства, улучшает технологические характеристики (литейные свойства, обработку резанием и др.). Свинец существенно повышает антифрикционные свойства и обрабатываемость резанием, но снижает прочность и пластичность сплавов. Никель при его содержании до 1 % повышает прочность, коррозионную стойкость и измельчает зерно. Добавки фосфора значительно улучшают их механические, антифрикционные и литейные характеристики, но при содержании свыше 0,5 % бронзы охрупчиваются. [c.344] Наряду с основными компонентами в бронзах используются добавки в небольших количествах Zr, Т1, КЬ, В, Ре. Назначение таких добавок состоит в повышении коррозионной стойкости, прочности и обрабатываемости давлением. [c.344] Общим для оловянных бронз является слабая чувствительность к перегреву и воздействию газовой атмосферы, они не магнитны, морозостойки, не дают искры при ударе и обладают хорошими антифрикционными свойствами. [c.344] Оловянные бронзы разделяются на обрабатываемые давлением (деформируемые) и литейные. Сведения о составе бронз, их механических свойствах и физических характеристиках приводятся в стандартах и в справочной литературе [5, 16]. [c.344] Деформируемые оловянные бронзы подразделяются на оловянные фосфористые, оловянно-цинковые, оловянно-цинково-свинцовые. Сравнительно широкое использование для втулок и подшипников в тракторах и автомобилях получили сплавы Бр04Ц4С2,5 и Бр04Ц4С4. [c.344] В качестве антифрикционных деформируемые бронзы используются в меньшей степени, чем литейные оловянные с содержанием олова 3...19%. С использованием оловянных бронз изготовляют подшипники в монометаллическом и биметаллическом исполнении. Монометаллические изделия требуют более прочных бронз, а биметаллические - менее прочных, но обладающих повышенными антифрикционными свойствами и хорошей совместимостью. К их числу относятся свинцовистые бронзы. Бронзы с повышенным содержанием свинца обладают малой твердостью, что облегчает их прирабатываемость. Большое количество свинца способствует при смешанном режиме смазки образованию тонкой пленки мягкого металла за счет его выжимаемости из матрицы при пластической деформации нагретых поверхностных слоев. [c.344] До последнего времени не было объяснено, почему бронзы с повышенным содержанием олова обладают лучшими антифрикционными свойствами. Исследованиями, проведенными во ВНИИЖТе, установлено, что в процессе трения при режимах нарушения сплошности масляного слоя олово из твердого раствора диффундирует на поверхность трения так же, как и свинец, образуя пленку мягкого металла [10]. Пленка олова не корродирует в масле, и поэтому является более долговечной, чем пленка свинца. [c.344] Вернуться к основной статье