Спеченный фрикционный материал

Спеченный фрикционный материал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(и) 546660

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к а вт. овид-ву (22) Заявлено 01.09.75 (21) 2169339/02 с .присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.77. Бюллетень ¹ 6

Дата опубликования описания 11.04.77 (51) М. Кл. С 22С 1/05

С 22С 9/12

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 669.018.25 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

В. М. Крячек, Е. Л. Шведков, Д. Я. Ровинский и И. М. Федорченко

Ордена Трудового Красного Знамени институт проблем материаловедения АН Украинской ССР (54) СПЕЧЕННЫЙ ФРИКЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ

5 — 1 2

7 — 11

До 8

6 — 7

До 4,5

Остальное (2) Изобретение относится к спеченным фрикционным материалам, предназначенным для работы в несмазываемых и высокотемпературных фрикционных узлах (тормозных и передаточных) станков, кузнечно-прессового оборудования, автомобилей, тракторов, гусеничных машин и других механизмов.

Известен спеченный фрикционный материал, имеющий следующий состав, вес. о/О:

Олово 9 — 10

Свинец 7 — 9

Железо 3 — 5

Графит 6 — 8

Медь Остальное (1)

Материал работает в условиях смазки и всухую. Однако при работе в сравнительно легконагруженных несмазываемых фрикционных узлах коэффициент трения этого материала низок (не выше 0,20), а темп износа велик (10,1 — 0,5 мкм/цикл).

Наиболее близким прототипом по технической сущности и достигаемому эффекту является композиционный спеченный фрикционный материал, содержащий в вес. с/с:

Олово

Свинец

Железо

Графит

Песок

Медь

Однако работоспособность этого материала по температуре не превышает 260 — 300 С, коэффициент трения и его стабильность невысоки, темп износа материала и контртела вели5 кп

С целью повышения коэффициента трения, пзносостойкостп и термостабпльности предлагаемый спеченный фрпкционный материал дополнительно содержит по крайней мере один

10 из борпдов тугоплавкпх металлов с гексагональной кристаллической решеткой при следующем соотношении компонентов, вес.

Олово 5 — 10

Свинец 5 — 10

Железо 2 —,0

Графит 5 — 10

Песок 2 — 15

По крайней мере один из боридов тугоплавких металлов с гексагональной кристаллической решеткой 0,5 — 10

Медь Остальное

Предложенный спеченный материал изготавливают путем прессования исходной смеси порошков под давлением 1 — 3 т/см"- и спека30 ния в среде осушенного водорода пли конвер546660

Т аблица 1

Средний коэффициент трения

Стабильность коэффициента трения

Износ

Износ

Состав материала, вес. о„ материала, мкм/цикл контртела, мкм/цикл

0,80

0,24

0,12

0,06

0,85

0,40

0,10

0,02

0,42

0,06

0,93

0,45

0,83

0,04

0,08

0,35

0,80

0,08

0,40

0,90

0,04

0,45

0,80

0,06

0,04

Средни коэффициент трения

Стабильность коэффициента трения

Износ материала, мкм/цикл

Износ контртела, мкм/цикл

Состав материала, вес.

0,22

0,15

0,85

0,26

0,85

0,12

0,40

0,89

0,08

0,43

0,02

0,85

0,10

0,48

0,85

0,10

0,40

0,05

0,83

0,43

0,06

0,02

0,83

0,46 тированного газа прп 700 †7 С и давлении

10 — 30 кг/см - в течение 1 — 4 ч.

Предложенный материал подвергнут сравнительным испытаниям при работе с различными применяемыми в промышленности контртелами и в двух температурных режимах: умеренных 10 — 200 С и высоких температур — до 600 С. Испытания пповодились в динамическом режиме IIа инерционной машине трения ИМ-58 при следуюп1их условиях:

Прототип

Олово 5, свинец 5, железо 2, графит б, песок 2, борид титана 0,5, медь остальное

Олово б, свинец 9, железо 4, графит 7, песок 10, борид титана 1,5, медь остальное (состав А)

Олово 10, свинец 10, железо 10, графит 10, песок 15, борид титана 10, медь остальное

Олово 5, свинец 5, железо 2, графит 2, песок 2, борид вольфрама

0,5, медь остальное

Олово б, свинец 9, железо 4, графит 7, песок 10, борид вольфрама

5, медь остальное (состав В)

Олово 10, свинец 10, железо 10, графит 10, песок 15, борид вольфрама 1(), медь остальное

Таким образом, все составы (особенно А II В) превосходят прототип по вссм рабочим характеристикам.

Прототип

Олово 5, свинец 5, железо 2, графит 5, песок 2, борид хрома 0,5, медь остальное

Олово б, свинец 9, железо 4, графит 7, песок 10, борид хрома 1,8, медь остальное (состав А)

Олово 10, свинец 10, железо 10, графит 10, песок 15, борид хрома 10, медь остальное

Олово 5, свинец 5, железо 2, графит 5, песок 2, борид вольфрама

0,5, медь остальное

Олово б, свинец 9, железо 4, графит 7, песок 10, борид вольфрама 5, медь остальное (состав В)

Олово 10, свинец 10, железо 10, графит 10, песок 15, борид вольфрама 10, медь остальное удельная работа торможения — 13 кгм/см-, начальная скорость торможения — 5,5 м/с, удельная нагрузка — до 10 кг/см, длительность торможения — 2 с.

Пример 1. Контртело — серый чугун

Сч 21 — 40, диапазон рабочих температур 100—

200 С.

В табл. 1 — 3 приведены рабочие характериI0 стики материала в зависимости от их состава.

Пример 2, Контртело — сталь

65Г (НВ 230 — 250), диапазон рабочих гемпер а тур — 100 — 200 С.

Таблица 2

546660

Таблица 3

Гредний коэффициент трения в диапазоне температур

Рабочая

Вариация коэффициента трения в диапазоне температур

Суммарный износ материала в диапазоне температур,мкм

Коэффициент трения

Состав материала вес. температура, С

0,26

0,20

0,22

0,34

0,38

0,47

600

Прототип

0,31

0,11

Состав В

100

0,39

0,40

0,03

600

0,37

0,39

0,42

0,43

0,39

Предложенный материал существенно превосходит прототип как по термостабильности фрикционных свойств, так и по износостойкости.

Указанные преимущества предложенного материала позволяют рекомендовать его для использования в несмазываемых и высокотем- 10 пературных узлах различных машин и механизмов.

5 — 10

5 — 10

2 — 10

5 — 10

2 — 15

Олово

Свинец

Железо

Графит

Песок

По крайней мере один из боридов тугоплавких металлов с гексагональной кристаллической ре15 щеткой 0,5 — 10

Медь Остальное

Источники информации, принятые во внимание прп экспертизе:

1. Сборник научных трудов Белорусского политехнического института, 1968, № 2, стр. 164 — 167, 2. Я. Н. Прейгерзон, В.Л. Генкин, В. С. Ковнацкий «Фрикционные металлокерампческие материалы» ИНТИП, Москва, 1965 (про25 тотип) .

Формула изобретения

Составитель В. Нарва

Техред Е. Хмелева

Редактор Т. Логинова

Корректор Л. Брахнина

Заказ 1000/1 Изд. № 186 Тираж 799 Подп пс н зе

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскгя наб., д. 4,,5

Типография, пр. Сапунова, 2

Все составы (особенно А и В) превосходят прототип по всем рабоч.1м характеристикам.

Спеченный фрикционный материал, содержащий медь, олово, свинец, железо, графит, песок, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента трения, износостойкости и термостабильности, он дополнительно содержит по крайней мере один из боридов тугоплавких металлов с гексагональной кристаллической решеткой при следующем соотношении компонентов, вес. о о:

Пример 3. Контртело — серый чугун

СЧ21-40, диaïàçoí рабочих температур до

600 С.