Способ получения антифрикционных покрытий

Способ получения антифрикционных покрытий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11954501 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено .20.0381 (21)3262419/22-02 ($1) М. Кп.

С 23 С 7/00 с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

133) УДК 621. 793. .7(088.8) Опубликовано 300882. Бюллетень 89 32

Дата опубликования описания 300882 (72) Авторы изобретени я

В.A.Ðàä÷åíêî, Ю.В.Петров, П.Т.Новиков, В

N.Ã.3oëîòoãoðoâ, М.Л.Подсыпанин и А.И.

-1, (.

I специальное конструкторское бюро дизе còp4åí ";Р,";.»„

Производственного объединения "3 езда", (71 ) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНТИФРИКЦИОННЦХ

ПОКРЫТИИ

Ф

Изобретение относится к полученик антифрикционных покрытий газотермическим напылением, в частности покрытий, включающих медь и олово и предназначенных для повышения износостойкости поршней двигателей внутреннего сгорания.

Известен спбсоб получения антифрикционных покрытий напылением, в соответствии с которым на подложку напыляют комбинации различных материалов, в частности меди и стали, алюминия и стали, алюминия и свинца(1) и (2).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ полу-. чения антифрикционных покрытий путем напыления на подложку медь- и оловосодержащих слоев при различном соотношении этих компонентов, в частности, например, бронзы БРОФ-10-1 (33. Однако ни один из .известных способов не обеспечивает достаточных антифрикционных свойств в условиях высоких удельных давлений и температур,воэдействующих на трущиеся поверхности, в частности, на поршень двигателя внутреннего сгорания в условиях повышения форсировки двигателей и компрессоров и снижения расхода масла.

Целью изобретения — повышения анти. фрикционных свойств.

Укаэанная цель достигается эа счет того, что в способе получения антифрикционных покрытий, включающем газотермическое напыление на подложку медь- и оловосодержащего слоя, этот слой формируют путем напыления чередующихся слоев меди и олова толщиной

5-25 мкм при толщине слоя олова

0,45-0,70 толщины слоя меди и общей толщине покрытия 0,1-0,5 мм.

Медь-оловянное покрытие, выполненное в соответствии с изобретением, об ладает малой склонностью к схватыванию, хорошей пластичностью,обеспечивающей снижение удельных нагрузок в зоне. контакта, и высокой износостойкостью.

Послойное .нанесение покрытия при общей его толщине 0,1-0,5 мм позволя ет получить слоисто-пористую износо« стойкую структуру, обладающую самосмазывающими свойствами. Кроме того, 25 в связи с тем, что покрытие .представ. ляет собой чередующиеся слои меди и олова, во время приработки, в частности, поршня к втулке рабочего цилиндра в зонах с высокими удельЗ0 ными давлениями, частички рлова, на954501

Т асход кислорода л/ч

Расход ацетилена л/ч

770

Испытания проводят с использованием контртел из чугуна марки

СЧ-24-40. Результаты испытаний нриведены в таблице. Для сравнения приведены данные по свойствам покрытий, полученных известными способами.

2,3

0,8

Максимально допустимая рабочая температура во с

Относительная износостойкость

Относительное давление до схватывания

Тип покрытия

0,70

400

Си

0,79

0,25

1,06

335

0,96

Cu-Sn

Cu-Sn

Cu-Sn

2., 40

0,45

1,8

1,9

320

2,66

320

0,6

1,8

2,70

320

0,7

Cu-Sn

2,72

280

0,96

0,95

1,0

Cu-Sn

2,0.

230

2,74

Cu-Sn

Cu-Sn

4,0

2.00

2,78

0 56

200

0,48

2,78

350

Ст-AL (50, 50)

Фторопласт 4

БрОФ-10-1

0,71

0,61

175

1,58

0,43

1,00

220

1,00

П р и м е ч а н и е: Относительная износостойкость, и относительное предельное давление до сватывания являются отношением износа и предельного давления до схватывания для данного покрытия к значениям этих же величин для бронзового покрытия (БРОФ-10-1).

+st — отношение толщины слоя олова к толщине слоя меди.

Ф.ствами. Испытание поршней форсированных дизелей типа 23/2хЗ с таким

65 покрытием подтвердило хорошую приКак видно из приведенных данных, полученные покрытия обладают оптимальна и антифрикционными свойходящиеся в покрытии, выполняя роль твердой смазки, значительно увеличивают предельное давление до схватывания, а срабатываясь, увеличивают лощадь контакта, снижая за этот чет удельное давление. 5

Пример. Проводят напыление образцов медь-оловянным покрытием для испытания на износ и предельное давление до схватывания. Испытание на износ производят по схеме дискколодка, а на предельное давление до схватывания — по схеме вал-втулка.

Напыление меди и олова чередующимися слоями осуществляют двумя газопламенными аппаратами МГИ-5М с использова- 15 нием медной и оловянной проволоки диаметром 3 мм, на режимах:

Давление кислорода кгс/см

Давление ацетилена кгс/см

Получение медь-оловянного покрытия может осуществляться и распылением из отдельных газотермических аппаратов порошков меди и олова.

Распыление же смеси этих порошков из одного аппарата будет приводить к частичному или полному сплавлению частичек меди и олова, т.е. к образованию бронзового покрытия.

954501

Формула изобретения

Составитель Л..Казакова

Редактор Е.Лушникова Техред И. Гайду Корректор В Бутяга

Заказ 6374/25 Тираж 1053 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент",г.ужгород, ул.Проектная, 4 рабатываемость покрытий и малый их износ, обеспечивающие увеличение ресурса поршня с 4-8 тыс.ч (при электролитической покрытии рабочей поверхности оловом) до 30-40 тыс.ч работы, т,е. до капитального ремонта дизеля.

Использование предлагаемого способа обеспечивает повышение техни.— ко-экономических показателей двигателей и компрессоров и значительное снижение эксплуатационных расхо .дов за счет увеличения ресурса поршней (в 5-8 раз) и возможности снижения расхода масла.

Способ получения антифрикционных покрытий путем газотермического напыления на подложку медь- и оловосо1 держащего слоя, .о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения антифрикционных свойств покрытий, медьи оловосодержащий слой формируют путем напыления чередующихся .слоев меди и олова толщиной 5-25 мкм при толщине слоя олова 0,45-0,70 толщины слоя меди и-общей толщине нОкрытия

0,1-0,5 мм.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1..Катц Н .В.и др. Металлизнция распылением. М. "Машиностроение" „

1966, с.185-.188.

2. Антошин Е.В., Газотермическое напыление покрытий М.,"Машиностроение"

1974, с. 53-58. 3. Металлизация антифрикционными псевдосплавами. Всесоюзный проектнотехнический институт тяжелого машиностроения.М., ОНТИ, 1962, с.8 10.