Способ создания антифрикционного слоя на деталях трения

Патент 1422626

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области судового машиностроения, в частности к способу создания антифрикционного слоя на деталях трения. Позволяет повысить износостойкость и снизить силы трения на деталях за счет того, что в зону контакта вводят элементы периодической системы, выбранные из группы: фтор, никель, медь цинк, свинец, сера, фосфор, молибден, золото , серебро, хлор, йод, аргон, а введение их осуществляют при ионном .1 облучении с энергией 40-200 кэБ до зой 5-lO -Z-10 см-. 9 табл. с S

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИА ЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (1% (И) 6;ЯОЮЗНЦ

lljujgTqp ТЩМЩЕН

БИБЛИОТЕКА

OllHCAHHE H3QEPPygHgP

Н А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ MOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTMPblTA3 (46) 15,09,90.Бюл. 9 34 (21) 3968261/23-05 1 (22) 22.08.85 (72) Б.Г.Владимиров, М.И.Гусева, А.В.Орехов, М.Б.Рубин и Е.В.Соков (53) 678.02(088.8) (56) Бахарев В.И. и др. Углепластики для подшипников, работающих в воде.

Трение и износ, 1981, т. 2, 11 2, с. 2 50. (51)5 С 08 3 5/16 // F 16 С 33/12 (54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ АНТИФРИКЦИОННОГО.

СЛОЯ HA ДЕТАЛЯХ ТРЕНИЯ (57) Изобретение относится к области судового машиностроения, в частности к способу создания антифрикцнонного слоя на деталях трения. Позволяет поВысить.H3HococToAKocTb и снизить си лы трения на деталях за счет того, что в зону контакта вводят элементы периодической системы, выбранные иэ группы: фтор, никель, медь, цинк, свинец, сера, фосфор, молибден, золото, серебро, хлор, йод, аргон, а введение их осуществляют при ионном . . облучении с энергией 40-200 кэВ до зой 5 10(с 2 .10 см ° 9 табл.

1422626

Изобретение относится к областивЂ” судового машиностроения, в частности к способу создания антифрикционного слоя на деталях трения.

Цель изобретения состоит в повы5 шенин износостойкости и снижении сил трения на деталях трения.

Деталь трения устанавливают в приемное устройство ионного ускорителя 10 и подвергают обработке образующимися ионами (имплантации ионов) с энергией

40-200 кэВ.

Для. генерации ионов Бп, Cu, Au

Ag", Ni используют высокотемператур- 15 ный ионный источник, рассчитанный иа температуры до 1800,С, в котором в качестве рабочих веществ используют

/ чистые металлы. Для получения ионов

S+,,Zn, Pb+, P+,,Ar в качестве ра" 20 бочих веществ также используют эти. элементы в другом комбинированном ионном источнике, который позволяет генерировать ионы газообразных и твердых элементов в диапазоне темпе- 25 ратур до 900 С. Ионы I Cl+ Р по-,. лучают в этом же ионном источнике, но нз соединений (IC1, BF ). Имплан" тацию ионов в деталь йроводят при комнатной температуре, благодаря че- 30 му деталь трения не изменяет своей геометрической формы и размера и не требуется усложнения конструкции узла .трения.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Резиноэбонитовые планки (ТУ 98Л405367-78) облучают конами F+ с энергией Е = 40 кэВ в те чение 5 30" до дозы D = 5 101 см .

Антифрикционные испытания базовых и модифицированных образцов проводят на машине трения Ми-1 по схеме "валвЂ” частичный вкладыш" при смазке водой в паре трения с бронзой БрОЦ10-2 при 45 постоянной скорости скольжения V

0,45 м/с и давлении 5,5 МПа в течение 8 ч, износ определяют взвешиванием с точностью до 2 10 r.. Показатели трения и износа представлены в табл.1

П р и,м е р 2. Те же образцы облучают ионами F до дозы 10 " ñì при прочих равных условиях. Показа» тели трения и износа представлены в табл; 2.!

Пример 3. Те же образцы облучают ионами F до дозы 2 ° 10" см- прн прочих равных условиях. Показатели трения и износа представлены в табл. 3.

Пример 4. Те же образцы облучают ионами F до дозы 10" см энергией 100 кэВ. Показатели трения и износа представлены в табл. 4. Пример 5. Те же образцы облучают ионами F с энергией 200 кэВ, доза 10 см . Показатели трения и износа представлены в табл. 5.

H p и м е р 6. Те же образцы об; лучают ионами F+ до дозы 5 ° 10" см с энергией 40 кзВ. Показатели трения и износа представлены в табл. 6.

Пример 7. В качестве детали трения используют подшипники.из бронзы с полимерными протекторными вставками. Материалом протекторных вставок является графитонаполненный фторопласт-40. Образцы облучают ионами

С1, I, Р с энергией 40 кэВ при дозе 10 см- . Показатели трения и износа представлены в табл. 7.

Hp и м е р 8. Аналогичен примеру 1, только облучают деталь трения ионами Ar+. Показатели трения и износа представлены в табл. 8.

Пример 9. Аналогичен примеру

7, только облучают поверхность детали трения иоками Мо, Cu, Au+, Ag+, РЬ °

Zn Ni, S+. Показатели трения и из+ носа детаЛей; обработанных предлагаемым и известным способами, представлены в табл. 9. Формула изобр ет ения

Способ создания антифрикционного слоя на деталях трения из материалов на полимерной основе введением в зону контакта элементов периодической системы, отличающийся тем, что, с целью повышения иэносостойкости и снижения сил трения, в качестве элементов периодической системы используют элементы, выбранные из группы фтор, никель,.медь, цинк, свинец, сера, фосфор, молибден, зо лото, серебро, хлор, иод, аргон, а введение их осуществляют нри ионном . облучении с энергией 40-200 кэ3 дозой 5 10 1 -2 101 см .

3 f422626

Та бли ца 1

Таблица 4, Износ, мг

Образец

Коэффи- Образец циент трения резина бронза резина бронза

51 32 0,062

Исходный

32 0,062

Облученный

F40,031

2,6.3,3 0,036

Табли ца 2

Таблица 5

Износ, мг Коэффи- 15 .Образец

Иэ нос, мг КоэффивЂ” циент резина бронза трения

51 32 0,062

Образец циент резина бронза трения

32 0,062

Исходный

Облученный

Исход ный

Облуч е нный

F,10 7 CM

0,034

Ов034

2,5

Табли.ца 3.Таблипа, 6 и ю

Образец

HsHoC HT

Износ мг КоэффиОбразец - циент резина бронза трения резина бронэ

51 32 0,062 З0 Исходный

5! 32 0,062

Исходный

Облученный

"F+

28 0,060 .

2, 5 0,031

3,5

Таблица 7

Результаты испытаний образцов иэ бронзы . Бр010Ф10 с вставками при трении по сплаву титана в воде

Вид обработки (ион), Нагрузка Р15 МПа Нагрузка Р=ЗО ИПа коэффици- износ, ент тре- мкм/,км ни я износ, мкм/км

0,28 . 35

0,26

Облученный

C 1, I

0,25

F Си

0,25

Облуч енный

F 5 ° 10 см 5,5 4

Исходный образец без обработки

0,25 17

0 Z5 16 к оЪффи циент трения

Коэффициент трения

142 2626

Таблица 8

Результаты испытаний образцов резины при трении о бронзу после импланта» ции ионов Аг+ (скорость скольжения

U 0,45 м/с, давление 5,5 МПа, длительнось испытания 8 ч) Вид обработки Износ, мг Коэффициент резина бронза трения

32 0,062

Облученный

15 3 0,036

Таблица 9. Козффициент трения

Элемент

Износ, мкм/км ионная прототип импланпрототип тация

0 f5

0,23

Мо

Си

0,13

0,20

0 13 . 0,20

Аи

0,14 0,24

0112

РЬ

0,16

0,12 0,18

0 25 0,27

0,20 0,26

Составитель Л.Реутова

Редактор Е.Хорина Техред Л.Сердюкова . Корректор И.Муска

W «\»Ю»« Заказ 3324

Тираж 442- Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., ц, 4/5

»» »»»»«ее»»»ав «»»

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Лроектная, 4

Исходный образец (без обработки) ионная имплантация