ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Жаростойкий чугун (канд техн. наук Н. Н. Александров) из "Материалы в машиностроении Выбор и применение Том 4 " Наиболее характерными чугунными деталями, работающими в условиях сухого трения, являются детали тормозных и фрикционных устройств (тормозные колодки, тормозные барабаны, диски сцепления и др.). [c.192] Одним из основных требований, предъявляемых к тормозным парам трения, является высокая фрикционная теплостойкость, т. е. способность пары трения сохранять устойчивое значение коэффициента трения и обладать малым износом в широком диапазоне температур. [c.192] Для фрикционной пары трения используют специальные фрикционные материалы (ретинакс, феррадо, асбокаучук, металлокерамики), работающие в паре с контртелом из серого чугуна (табл. 24). [c.192] Именно поэтому в зарубежных стандартах ASTM и SAE на чугун для тормозных барабанов и дисков сцепления есть указание, что содержание углерода в таком чугуне должно быть повышенным и составлять 3,6—3,8%. Есть сведения о том, что повышение содержания углерода до 3,8% (при содержании кремния 1,2%, обеспечивающем при этом получение перлитной структуры чугуна) в 2 раза увеличивает число торможений до момента появления первых трещин. Для повышения прочности в чугун вводят по 0,7% молибдена. [c.193] Антифрикционный чугун (табл. 25—28) применяют главным образом для различных деталей типа подшипников, работающих обычно в присутствии смазки, предохраняющей поверхности трения от непосредственного контакта. [c.193] На рис. 10—13 приведены данные, иллюстрирующие некоторые специфические особенности чугуна как материала, используемого в узлах трения. [c.193] В то время, как коэффициент трения бронзы и баббита монотонно снижается с увеличением скорости вращения, этот показатель для чугуна обнаруживает после некоторого снижения с повышением скорости вращения резкий скачок при превышении значения скорости вращения величины в 8 м1сек (рис. 13). [c.193] Примечания 1. Определяющим критерием для оценки антифрикционного чугуна являются микроструктура и твердость, а для некоторых марок чугуна также и содержание легирующих элементов. [c.194] Опыт применения чугуна в узлах трения свидетельствует что представления о чугуне только как о заменителе бронзы не совсем правильны. Можно утверждать. [c.195] К себе внимание исследователей и являются стимулом для проведения работ, направленных на изыскание условий наиболее рационального использования чугуна в деталях, работающих в условиях трения, в частности в подшипниках. Вместе с тем выявился также и органический недостаток, присущий чугуну ухудшенная по сравнению с бронзой прирабатываемость. Эта присущая чугуну всех марок особенность приводит к ограничению допустимых скоростей скольжения, а также и удельных давлений. [c.196] За последние годы разработан антифрикционный чугун новых марок, предназначенный для работы при особо высоких нагрузках (до 150— 300 кГ/см ), высоких окружных скоростях (до 5 м1сек) или повышенных (до 300° С) температурах (табл. 28, а). [c.196] Жаростойкость чугуна по ГОСТу 7769—63 (табл. 29) характеризуется как способность металла оказывать сопротивление росту (не более 0,2%) и окалинообразо-ванию (не более 0,5 г1м -ч) при заданной температуре в течение 150 ч. [c.197] Сопротивление окислению чугуна, так же как и стали, обусловлено образованием на поверхности металла плотных окисных защитных плен, возможность образования которых связана с упругостью диссоциации окислов если упругость диссоциации выше парционального давления кислорода в воздухе, окисление не имеет места (благородные металлы). Когда упругость диссоциации окислов меньше парционального давления кислорода в воздухе, металл покрывается (если окись не летучая) окисной пленкой. Окислы таких элементов, как железо, никель, хром, алюминий и кремний обладают низкой упругостью диссоциации даже при высоких температурах. И, естественно, сплавы, в состав которых входят указанные элементы, постоянно покрыты окисной пленкой. [c.197] Физические свойства окисной пленки играют важную роль в процессах окисления металлов и сплавов. При этом большое значение имеет прочность сцепления окислов с металлом и сплошность покрытия поверхности образцов окисной пленкой. Алюминий, кремний и хром, входящие в состав чугуна, в зависимости от их содержания способствуют образованию окислов железа — типа шпинели или образуют чистые окислы на собственной основе, имеющие плотноупакованную кристаллическую решетку и обладающие высокой жаростойкостью. Первоначально образовавшиеся на поверхности изделий окислы алюминия, хрома и кремния, практически не претер певают изменений и надежно предохраняют металл от последующего окисления при высоких температурах. [c.197] Хром относится к элементам, способствующим карбидообразованию при эвтектическом превращении и повышающим устойчивость аустенита при эвтектоидном превращении, что приводит к получению более дисперсной структуры металлической основы чугуна — перлита (табл. 30). Однако появление в структуре чугуна эвтектических карбидов снижает его прочность [21]. Отрицательное действие хрома также сказывается в том, что он способствует образованию включений фосфидов. [c.199] Большое влияние на структуру и механические свойства высокохромистого чугуна оказывает содержание углерода (табл. 31). [c.199] В высокохромистом сплаве (26—30% Сг) структура состоит из твердого раствора хрома в а-железе и карбидов, количество которых увеличивается с повышением содержания углерода в сплаве. При содержании в сплаве 2% и более углерода в поле зрения шлифа выявляется сплошная карбидная эвтектика. [c.199] Структура металлической основы и карбидной фазы высокохромистого чугуна при высокотемпературном отжиге по существу не изменяются, наблюдается лишь коагуляция карбидов, приводящая к некоторому улучшению обрабатываемости чугуна. [c.199] Излом у высокохромистого чугуна крупнозернистый величина зерен тем больше, чем выше температура заливки чугуна в формы. [c.199] Модифицирование чугуна церием заметно уменьшает величину зерна и несколько повышает пластичность высокохромистого сплава. [c.199] Вернуться к основной статье