SU1320022A1

SU1320022A1 - Способ получени антифрикционных материалов

Info

Publication number: SU1320022A1
Application number: SU782589530A
Authority: SU
Inventors: Валерий Иванович Костиков; Юрий Иванович Кошелев; Василий Дмитриевич Телегин; Александр Афанасьевич Хоменко; Евгений Федорович Филимонов
Original assignee: Предприятие П/Я М-5409
Priority date: 1978-02-28
Filing date: 1978-02-28
Publication date: 1987-06-30

Description

Изобретение относитс к ггрои-звод- ству конструкционных самосмазывающих с материалов и деталей, предназначенных дл использовани в качестве элементов трени в центробежных насосах , транспортирующих нейтральные, агрессивные жидкости, а также жидкости , содержащие абразивные примеси, например, печка, окалины и другой различной дисперсности.

Известен способ получени самосма зьгаающегос материала путем пропитки углеродных изделий расплавленным металлом (медью, серебром), заключающийс в том, что углеродную основу и металл в твердом состо нии помещают в электропроводную оболочку и пр мым пропусканием тока нагревают до температуры плавлени металла.

Недостатком этого способа вл етс неравномерность пропитки углеродной основы, что приводит к значительной разнице свойств материала по объему.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению вл етс способ получени антифрикционных самосмазывающихс материалов пропиткой металлами с температурой плавлени ZOO-IOOO C. Пропитку углеродной основы плотностью 1,68-1,79 г/см осу0;ествл ют в автоклаве под давлением инертного газа.

Недостатком способа вл етс то, что полученные материалы обладают низкими физико-механическими свойствами , а также не удовлетвор ют главному требованию, предъ вл емому к самосмазывающимс материалам - высокой износостойкости при трении и в жидких средах при наличии в них абразивных примесей.

Целью изобретени вл етс повышение прочности и износостойкости. Дл достижени поставленной цели предложен способ получени антифрикционных материалов, отличающийс тем что в качестве углеродной основы используют силицированный графит, а перед пропиткой провод т термическую обработку основы в вакууме 10 - 10-3 мм рт.ст. при 1500-2000 С в течение 15-60 мин.

Силицированный графит по составу представл ет собой соединение кремни , углерода и карбида кремни , получаемое по следующей технологии.

Углеродную основу в виде издели - кольца помещают в электрическую цепь создают вакуум 10 мм рт.ст., наг

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ревают до температуры 1800-2ЮО С и пропитывают кремнием. В -процессе пропитки кремний реагирует с углеродом основы, образу прочный каркас из карбида кремни . Удал ют издели из печи после охлаждени ее до температуры 100-800 с. Механическую обработку изделий производ т алмазным инструментом.

Пример 1. Изделие-кольцо из силицированного графита помещают в электрическую цепь, создают вакуум 10 мм рт.ст., со скоростью 50 С/мин нагревают до температуры 1500 с и вьщерживают в течение 15 мин с последующим охлаждением вместе с печью до температуры 500 С. Затем в печь помещают графитовый тигель, в котб- рый загружают изделие совместно с медью и нагревают до температуры , с помощью приспособлени гружают изделие в расплав меди и после 15 мин выдержки удал ют. После охлаждени печи до 500 °С кольцо выгружают и охлаждают на воздухе до комнатной температуры.

П р и м е р 2. Пропитку силицированного кольца производ т по технологии , описанной в примере 1, с увеличением вакуума до 10 мм рт.ст. и выдержки кольца в расплаве меди

до 60 МИН;

П р и м е р 3. Кольцо из силицированного графита помещают в электрическую цепь, создают вакуум 10- мм рт.ст., со скоростью 50 С/мин нагревают до температуры 1800 с и выдерживают в течение 30 мин с пос- ледую1цим охлаждением вместе с печью до температуры . Пропитку коль- , ца антифрикционной бронзой БрСН60-2,5 1(РЬ 57-63%, Ni 6,6-1,0%, осталь- ное - Си) производ т по технологии, описанной в примере 1.

П р и м е р 4. Кольцо из силицированного графита помещают в электропечь , создают вакуум 10 мм рт.ст., со скоростью 50 С/мин нагревают до температуры и выдерживают в течение 45 мин с последующим охлаждением вместе G печью до температуры 500 с. Пропитку кольца антифрикционной бронзой БрС-30 (РЬ 27-33%, остальное - Си) производ т по технологии , описанной в примере 1.

П р и м е р 5. Кольцо из силицированного графита пропитывают расплавом сурьмы с железом в соотношении

85:15 по технологии, описанной в примере 3.

П р и м е р 6. Кольцо из силициро- ванного графита помещают в электропечь , создают вакуум Ю мм рт.ст., со скоростью 50 С/мин нагревают до температуры }вОО°С и выдерживают в течение 20, мин с последующим охлаждением вместе с печью до температуры . Затем в печь помещают графитовый тигель, в который загружают кольцо совместно с баббитом Б-83 (Sb 10- 12%; Си 5,5-6,5%, остальное - Sn) и

fO

до кольцо выгружают и охлажд ют на воздухе до комнатной темпера туры.

Пример 7. По технологии, о санной в примере 6, используют рас лав свинца с оловом в соотношении 95:5.

Антифрикционные и физико-механи ческие свойства материалов, получе ных по предлагаемому способу, в ср нении с прототипом приведены в таб лице .

Сравнительные антифрикционные и пытани провод т на машине трени

нагревают до температуры 500°С, с -5 скоростью 0,5 м/сек, при нагрузке

10 кгс/см по стали 4X13 , о работанной по 9 кл. в воде, содерж щей песок величиной 40-100 мкм и к центрацией 50 г/л.

помощью приспособлени погружают кольцо в расплав,, создают давление инертным газом 20 атм и после 15 мин выдержки удйл ют. После охлаждени печи

Прототип

3,07 1200

Из данных таблицы следует, что материалы , полученные по предлагаемому способу, обладают высокой износостойкостью и в 2-2,5 раза большей прочностью по сравнению с известным материалом . Известный материал в этих услови х практически не работоспособен .

Дополнительными испытани ми установлено , что после прекращени подачи

ВНИИПИ Заказ 2559/12 Тираж 740

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

до кольцо выгружают и охлаждают на воздухе до комнатной температуры .

Пример 7. По технологии, описанной в примере 6, используют расплав свинца с оловом в соотношении 95:5.

Антифрикционные и физико-механические свойства материалов, полученных по предлагаемому способу, в сравнении с прототипом приведены в таблице .

Сравнительные антифрикционные испытани провод т на машине трени со

скоростью 0,5 м/сек, при нагрузке

10 кгс/см по стали 4X13 , обработанной по 9 кл. в воде, содержащей песок величиной 40-100 мкм и концентрацией 50 г/л.

Состо ние рабочей поверхности хорошее без видимых следов износа и царапин

0,8-1,0 Задиры и глубокие риски

абразивной жидкости в зону трени , т.е. при работе п режиме полусухого трени , что способствует периоду спуска и остановки насосов, известный материал изнашиваетс .

Материалы, полученные по предлагаемому способу, обеспечивают нормальный режим работы пары без схватывани и резкого повышени температуры трени .

Подписное

Claims

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНТИФРИКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающий формирование углеродной основы и пропитку ее металлами или их сплавами, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и износостойкости, в качестве углеродной основы используют силицированный графит, а перед пропиткой проводят термическую обработку основы в вакууме ·. 10“’ - 10³ мм рт.ст. при 15ОО-2ООО°С в течение 15-60 мин.

Со ю о о ю го >