Тяжелонагруженная опора скольжения

 

Изобретение относится к .машиностроению , в частности к конструкции опор скольжения, и может быть использовано для тяжелонагруженных узлов трения скольжения , работаюнш.х при высоки.х удельных нагрузках до 400 МПа, в Н1ироком диапазоне те.мператур: в условиях воздуха от -130 до -(-500°С в условиях (акуума от -130 до -(-750°( при циклическом изменении среды воздух вакуум. Цель изобретения пре1980 . ОРА иноопор вано олььных зоне 0 до 0 до реды предотвращение схватывания I и II родов, обеспечение длительной работоспособности с минимальными потерями на трение при указанных выше условиях. На наружное кольцо послойно нанесено комбинированное покрытие , состояш.ее из тантала, серебра, твердосмазочного покрытия на основе дисульфида .молибдена. Внутреннее кольцо выполнено алитированным. Рельеф алитированного слоя удерживает во время работы твердосмазочное покрытие, которое уносится в процесс трения сопрягаемой поверхности. Наличие окиспой пленки в составе слоя предопределяет их защитное действие от схватывания I иИ родов, так как слой и окисные нленки тормозят процесс пластической деформации поверхностных зон, а время до разрущения и образования пятен схватывания увеличивается. Структура слоя замедляет процесс развития микротрещин на поверхности как в статике, так и в динамике. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л оо оо ;о со ьо 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (504 I 16 С 33 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3934211/25-27 (22) 26.07.85 (46) 23.09.87. Бюл. № 35 (72) А. В. Беляков, Г. Н. Дубинин, В. П. Мигунов, Л. А. Чатынян, В. И. Жизнякова и Д. Б. Пармузин (53) 621.822.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 925092, кл.(.09 К 3/00, С 10 М 9/00, 1980. (54) ТЯЖЕЛОНАГРУЖЕННАЯ ОПОРА

СКОЛЬЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к машиностроеник, н частности к конструкции опор скольжения, и может быть использовано для тяжелонагруженных узлов трения скольжения, работающих при высоких удельных нагрузках до 400 МПа, в широком диапазоне температур: в условиях воздуха от — 130 до

+500 (. в icëîíèÿ вак ма от — 130 до

+750" С при циклическом изменении среды воздух вакуум. Цель изобретения пре„„SU„„1339324 А 1 дотвращение схватывания 1 и II родов, обеспечение длительной работоспособности с минимальными потерями на трение при указанных выше условиях. На наружное кольцо послойно нанесено комбинированное покрытие, состоящее из тантала, серебра, твердосмазочного покрытия на основе дисульфида молибдена. Внутреннее кольцо выполнено алитированным. Рельеф алитированного слоя удерживает во время работы твердосмазочное покрытие, которое уносится в процесс трения сопрягаемой поверхности. Наличие окисной пленки в составе слоя предопределяет их защитное действие от схватывания I иII родов, так как слой и окисныс пленки тормозят процесс пластической деформации поверхностных зон, а время до разрушения и образования пятен схватывания увеличивается. Структура слоя замедляет процесс развития микротрещин на поверхности как в статике, так и в динамике.

1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1339324

2, 1,0

Формула изобретении

Изобретение относится к машиностроению, в частности к опорам типа вал — втулка шарнирных подшипниковых опор и других узлов трения, работающих при высоких удельных нагрузках до 400 МПа при изменении температур от — 130 до +750 С в условиях циклического изменения среды воздуха — вакуума и может быть использовано для создания опор ско.чьжения изделий авиационной, космической, судостроительной и других областей техники.

Цель изобретения — предотвращение схватывания 1 и11 родов, обеспечение длительной работоспособности с минимальными потерями на трение в диапазоне температур от — 130 до +750 С при высоких удельных нагрузках до 400 МПа в условиях изменения окружающей среды по режиму: воздух — вакуум — воздух.

На фиг. 1 представлена микроструктура покрытия внутреннего кольца (на сплаве

ВЖЛ16); на фиг. 2 — субмикроструктура рабочей поверхности внутреннего кольца.

На поверхность трения внешнего элемента нанесено послойно тантал методом электроискрового легирования, серебро — гальваническим методом, твердосмазочное покрытие на основе дисульфида молибдена (МОЯг) — методом окраски, окунанием, аэрозольным распылением.

Внутреннее кольцо подвергают алитированию в одной из смесей порошков составов, мас.Я:

Смесь 50,0 / Fe+

+50 Оо AI 98,0 — 99,0

Хлористый аммоний (NH4CI ) или

Смесь 50,0ОО Ре+

+ 50,0ЯА1 99,0 — 99,5

Иодистый аммоний ()х)Н1) 1,0- 0,5

Процесс алитирования осуществляют в контейнерах с плавким затвором. Оптимальный режим алитирования заключается в следующем: нагрев до 450 С, выдержка при данной температуре в течение 2 ч; нагрев до 950 С, выдержка при данной температуре в течение 6 ч; далее производят охлаждение с печью до 600 С и далее на воздухе.

В процессе алитирования образуется слой„ резко отличающийся от основного материала по своим структурным, фазовым, физическим характеристикам. Материал слоя обчадает более высокими значениями износостойкости, чем основной материал. Материал слоя обладает также более высокой жаропрочностью, жаростойкостью, микротвердостью.

В процессе алитирования материал, имеющий несущий каркас в у твердом растворе в виде фаз Лавеса типа Fe W, Fe Mo, ц — фазы типа Fe Wq и содержащий болыиое количество двойных карбидов Ni,(Мо, W) С

40 и боридов (например, Cr Вз), изменяют свою структуру, образуя приповерхностный слой, состоящий из смеси фаз NigAlg, NiAI; )х(1зА1;

TiAl3 и имеющий такой же несущий каркас в слое из фаз Лавеса типа Fe W, Fe Mo, ц — фазы типа Fe7We с большим количеством двойных карбидов 1х)1з(Мо, Ч/) зС и боридов типа CrB . Поверхностная зона слоя толщиной до 5 мкм состоит из прочно связанных с основанием слоев окислов: у — AI O3 и МА!гО . Наличие такой окисной пленки в составе слоя предопределяет их защитное действие от схватывания 1 и II рода, так как слой и окисные пленки тормозят процесс пластической деформации поверхностных зон, а время до разрушения и образования пятен схватывания увеличивается. Структура слоя замедляет процесс развития микротрещин на поверхности как в статике, так и в динамике, а окисные пленки создают защитное действие против высокотемпературного окисления. При алитировании внутреннего элемента опоры скольжения на поверхности образуется фрагментированная, мозаичная субмикроскопическая структура, которая своим рельефом удерживает твердосмазочное покрытие, которое уносится в процессе трения с поверхности трения сопряженной детали опоры скольжения.

Опора скольжения обладает высокой работоспособностью в условиях высоких удельных нагрузок (до 400 МПа), в широком диапазоне температур (от -130 до

+750 С в условиях вакуума и от -- 130 до

+500 С в условиях воздуха) при изменении среды эксплуатации воздух — вакуум опора работоспособна без процессов схватывания 1 и 11 родов, позволяет расширить нагрузочный до 400 МПа и температурный (на воздухе от — 130 до +500 С и в вакууме от 130 до +750 С) диапазоны, уменьшить потери на трение, устранить процесс схватывания н указанных условиях эксплуатации и повысить ресурс и надежность раооты изделий с тяжелонагруженными опора. ми скольжения.

1. Тяжелонагруженная опора скольжения, содержащая наружное кольцо, выполненное из высокопрочной стали или многофазного литого износостойкого сплава на основе никеля, и внутреннее кольцо, взаимодействующее с наружным и выполненное из литого многофазного износостойкого сплава на основе никеля, отличающаяся тем, что, с цельк> предотвращения схватhlBBHHH и II родов, обеспечения длительной работоспособности с минимальными потерями на трение при высоких удельных нагрузках до 400 МПа, при изменении среды воздух — вакуум, в диапазоне температур в воздушной среде от (— 130) до (+500) С и в вакууме -- от (— 130) до

1339324

) (; ! Ъ") Ф .!) . )) (g в

М ф а

Ф

Ъ ь т .!) Ю Ю

° фу "" ((.. " )!! ° у,ф ф - " ф Ф

У

Hji4t

4e

Ф э

% ю е.ф д," уф я фр фф

4их 2

lt(l(.II Г ),()() )Р;) Ре.зи)()»р ! Ь) ()).«,(I (; (.l !! П) Р«K()!)!)(I .) )Р I К() Р(.1) !ака (! "(!1 З)7 ) и;и),и, ()() l(!.(ии(t«(В!!(!!!!!!! !: (.!t l!)) ) „. t(t), .) );()чит(Iи i < (.! и . и(ч, ((ð) -(иии и (:-и|и,! !Л((З,) М()(иil:I. ж З), :)) ill )!l и;((,, Л

Ilp )и (и))() и . (и )-ll() tt(t;t (ии t и lit)(!I. )!)l:. (l(...((((() )! .: llð()(и: tl, . з (+750 C), на наружное кольцо нанесено послойно комбинированное покрытие, состоящее из тантала, серебра, твердосмазочного покрытия на основе дисульфида молибдена, а на рабочей поверхности внутреннего кольца выполнен комбинированный слой, состоящий из пленок окислов у-А! 0» и NiAlgOg и смеси фаз МА1ь МА1, NiзА1, TiAl3, с внедрением в него несущим каркасом из фаз типа 1 е Ь, } (. Мо и tt ф l tl)l

Ге К,.

2. Опора по и. 1, отличающалгч тсм, что, с целью увеличения работоспособности антифрикцнонной смеси серебра и тверлосмазочного покрытия на основе дисульфида молибдена, субмикроструктура рельефа рабочей поверхности внутреннего кол!ща выполнена фрагментированной, мозаичной.