Спеченный антифрикционный материал на основе железа

Спеченный антифрикционный материал на основе железа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЦ ИТИЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалист ическнк

Республик

<п>876766 (61) Дополнительное к авт. свид-ву\ (22) Заявлено 21.02.79 (21) 275б129/22-02 (51)М. Кл.з с присоединением заявки ЙоС 22. С 39/54

С 22 С 33/02

Государственный комитет

СССР

Во делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано30.1081. Бюллетень HR 40 (53) УДК бб9. 1 " 784 755-779 (088.8) Дата опубликОвания описания 3(110,81 (72) Авторы изобретения

Н.В. Манукян и С.A. Малхасян

Ереванский политехнический институт им. К Маркаа. (71) Заявитель (54) СПЕЧЕННЫЙ АН 1 ИФРИКЦИОННЫЙ NATRPHAJI

HA ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к спеченным антифрикционным материалам, применяемым для изготовления износостойких деталей узлов трения: подшипников скольжения, торцовых уплотнений, вкладышей, подпятйиков., сухариков и т.д., эксплуатируемых в условиях трения без смазки или при ограниченной подаче смазки при повышенных скоростях скольжения и больших удельных нагрузках.

Известен материал на основе железа, содержащий, вес.Ъ: фосфора 10-15 и серы 3 (1). 15

Известный материал имеет низкие антифрикционные свойства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является спеченный 20 антифрикционный материал (2) на основе железа, содержащий серу и фосфор при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Сера 0,7-1,0 25

Фосфор 0 5-0,7

Железо Остальное

Недостатком известного материала является недостаточно высокие антифрикционные свойства. 30

Цель изобретения — улучшение антифрикционных свойств материала: снижение коэффициента трения и повышение износостойкости.

Поставленная цель достигается тем, что спеченный антифрикционный материал на основе железа, содержащий серу и фосфор, дополнительно содержит углерод при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Углерод О,о-1,0

Сера 0,7-1,0

Фосфор 0,5-1,0

Железо О"тальное

Углерод вводят в материал в виде карандашного графита для получения более износостойкой и прочной перлитной структуры. Фосфор вводят в виде лигатуры FeP или железосернистой лигатуры FeS обеспечивающей при смешении шихты гомогенное распределение сульфидных включений в материале.

Материал с пористостью 18-20в получают методом порошковой металлургии, предусматривающим дозирование компонентов шихты, смешение в течение 34 ч, прессование под давлением

5-7 т/см и спекание в водороде или в конвертированном или диссоциирован876766.Таблица l

Зависимость коэффициента трения (f ) и из носа (Ig ) от нагрузки (P) материалов Fe-С-P-S (P = 0,5Ъ; S = 0,7Ъ; С = 0,6%) и Fe-P-S при граничной смазке

P» opHcToeT, Fe-С-P-S

Fe-P-S кгс/мм ф

f f т 1* r мкм/км

19 мкм/км

18-20

1,6

0,016-0,036 1,7-2,8

140

0,6 0,013-0,014 1,4-1,6

18-20

2,3

0,050

2,8

150

0,7 0,013-0,016 1,4 — 1,7

18-20

160

0,013

0,8 0,016-0,018 2,5-2,6

18-20

180

0,016

1,2

0,020

5,4

18-20

200

0,040

2,1

Таблица 2

Зависимость коэффициента трения (f) и износа (I ) от нагрузки (P) материалов Fe-С вЂ -S (P = 0,7%; S = 0,8Ъ; С = 0,6Ъ) и Fe-Р-S при граничной смазке

Fe-P=S

Ъ, мкм/км

1ф мкм/км

1,6 0,016-0,036 1,7-2,8

0,8 0 013-0,014 1,4-1,6

0,018

0,011

18-20

140

0,036

2,8

18-20

2,3 0,050

0,011

0,8 0,013-0,016 1,4-1,7

150

18-20

l 0 0,016-0,018 2,5-2, 6

160

0,014

18-20

0,020

1,4 0,020

180

5,4

18-20

О, 055

2,1

200 ном аммиаке при 1100+20ОС в течение

1,5-2 ч. Беспористый материал получают горячей экструзией спеченных заготовок при 1000-1050 С.

0,015

0,010

0,035

0,011

P, < Пористостъ, Fe-С-P-S кгс/см ф

Лнтифрикционные свойства предлагаемого и известного материалов приведены в табл. 1

876766

Таблица 3

Зависимость коэффициента трения (f) и износа (14,) от нагрузки (Р) материалов Fe-С-Р-S (Р = 1,0%; S = 1,0%у С = 0,6В) и Fe-P-S при граничной смазке 2 кгс/cM

Fe-P-S

Fe-С-P-S

Пористость, В

Iy мкм/км

f 14, l мкм/км

0,016-0,036 1,7-2,8

0,013-.0,014 1,4-1,6

18-20

0,020

0,012

0,040

0,012

1,7

1,0

140

0,050

2,8

2,3

18-20

0,013-0,016 1,4-1,7

1,0

150

18-20

0,016-0,018 2,5-2,6

1,2

160

0,014

18-20

5,4

180

1,6

0,020

0,023

18.-20

0,058

200

2,1

Таблица 4!

Зависимость коэффициента трения (f) и износа (1%) от нагрузки (Р) материалов Ре-С-Р-$ (Р = 0,5%у Б = 0,7%у С = 0,8%) и Fe-Ð-S при граничной смазке

P, g Пористость, Fe-С-P-S Fe-P-S кгпв/см Ъ

f f.

Iq мкм/км

1, мкм/км

0,015 1,4 0,016-0,036 1,7-2,8

18-20

0,5 0,013-0,014 1,4-1,6

140

OiOll

0,038

0 012

1,9

0,050

18-20

2,8

150

0,6 0 013-0,016 1,4-1,7

18-20

0,8

160

0,013

0,016-0,018

2,5-2,6

18-20

0,019

° 180

0,020

5,4

I8-20

200

0,030 2 0

l8-20

0,058

210

2,5

876766

Таблица 5

Зависимость коэффициента трения (f) и износа (I ) от нагрузки (P) материалов Fe-С-P-S (P = 0,7%; S = 0,8%; С = 0,8Ъ) и Fe-P-S при граничной смазке

Пористость, Fe-С-P-S

% ю

f 1Ф, мкм/км

P, g кгс/смFe-P-S

14 мкм/км

1,4 0,016-0,036 1,7-2,8

0,7 0,013-0,014 1,4-1,6

18-20

0,018

0,011

0,044

0,012

140

l8-20

2,0 0,050

2,8

0,8 0,013-0,016 1,4-1,7

150

18-20

0,9 0,016-0,018 2,5-2,6

0,013

0 160

18-20

0,020

180

0,020

5,4

18-20

200

0,040

2,1

18-20

0,058

210.

2,5

P, < Пористость, Fe-С-P-S Fe-P-S кгс/см Ъ

Ф f

1, мкм/км

1%, мк м/км

1,4 0,016-0,036 1,7-2,8

0,020

0,011

0 050

18-20

1,4-1,6

0,8 О, 013-О,014

0140

2,8

0,050

18-20

2,1

0,9 0,013-0,016 1,4-1,7

150

0,013

18-20

0,016-0,018 2,5-2 6

160

0,014

0,9

18-20

180

5,4

0,023

1,2 0,020

18-20

0,049

2Р0

2,1

18-20

0,058

210

2,5

Таблица 6

Зависимость коэффициента, трения (f) и износа (Ig ) от нагрузки (P) материалов Fe-С-P-S .(P = 1,0%; S = 1,0Ъ; С = 0,8Ъ) и Fe-P-S при граничной смазке

876766

Таблица 7

Зависимость коэффициента трения (f) и износа (Q ) от нагрузки (P) .материалов Fe-С-P-8 (Р = О, 5%; S = О, 7%; С = 1, 0%) и Fe-P-S цри граничной смазке.

P,. g Пористость, Fe-C-Р-S Fe-P-S кгс/см %

f f

l мкм/км

14 мкм/км

1,7-2,8

1,4-1,6

18-20

140

2,8

18-20

1,4-1 7

150

18-20

0,7 0,016-0,018 2, 5-2,6 О, 013

160

18-20

180

1,0 0,020

0,020

5,4

18-20

0,044

200

2,4

Таблица 8

Зависимость коэффициента трения (й) и износа (?,) .от нагрузки (P) материалрв Fe-С-Р-S (Р = 0,7%; S = 0 8%1 С = 1,0%) и Fe-P-S при граничной смазке

Р к го/см

Fe-С-P-S

Пористость, %.

Fe-P-S

f: мкм/км

14„ мкм/км

18-20

1,3 0,016-0,036 1,7-2,8

0,7 0,013-0,014 i,4-1,6

140

18-20

0,050

1,8

2 8

150

0,013

0 8 0 013-0 016 1,4-1,7

18-20

160

0 0,015

0,016-0,018 2,5-2,6

0,9

18-20

0,028

180

1,2

0,020

5,4

18-20

0i052

200

2,5

0,018

0, 0 1-2

0, 0 4 6

0, 0 1 2

О, 026

0,013

0,046

1,3 0 016-0,036

0 5 0,013-0 014

1,8 0,050

0,6 0 013-0,016

876766

Таблица 9

Зависимость коэффициента трения (f) и износа (Q) от нагрузки (P) материалов Fe-С-Р-S (Р = 1) 0%; S = 1,0%1 С = 1,0%) и Fe-P-S при граничной смазке

Р, Пористость) кгс/см %

Fe-С-P — S

Fe-P-S

Ig мкм/км

1*, мкм/км

18-20

1,4 0,016-0,036 1,7-2,8

0,8 0,013-0,014 1,4-1,6

140

18-20

1,8 0,050

2,8

150

1,0 0,013-0,016 1,4-1,7

18-20

160

0,016

1,0 0,016-0,018 2,5-2,6

18-20

180

0,030

1,3 0,020

5,4

18-20

2,6

200

0,060

Формула изобретения

Составитель A. Тумин

Редактор М. Ткач Техред A.Áàáèíåö Корректор М. Шароши

Заказ 9520/35

Тираж 684 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

0,040

0,013

0,046

0 015

Как следует из приведенных даннных 30 предлагаемый материал при эксплуатации

его в тяжелонагруженных узлах трения обладает меньшим коэффициентом трения и более высокой износостойкостью по сравнению с известным материалом. 35

Спеченный антифрикционный материал на основе железа, содержащий серу и фосфор, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения коэффициента трения и повышения износостойкости при работе в тяжелонагруженных узлах трения, он дополнительно содержит углерод при следующем соотношении компонентов, вес.%: .Углерод 0,6-1,0

Сера 0,7-1,0

Фосфор 0 5-1,0

7(елезо Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Германии Р 377666, кл. 40 В 35/00, 1921.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 479815, кл. С 22 С 33/02, 1973.