Способ получения биметаллического металлофторопластового материала

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам получения подшипниковых металлофторопластовых материалов. Цель изобретения - упрощение технологического процесса и повышение срока службы материала за счет повышения сцепления пористого слоя с материалом основы. Способ включает предварительную подготовку поверхности стального листа, припекание к нему пористого слоя в виде бронзолатунной сетки в восстановительной атмосфере, вкатывание пасты, изготовленной совместной коагуляцией водной суспензии фторопласта и спиртовой суспензии наполнителя, в качестве которого используют порошок дисульфида молибдена, спекание фторопласта в восстановительной атмосфере и калибровку.

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам получения подшипниковых металлофторопластовых материалов. Цель изобретения упрощение технологического процесса и повышение срока службы материала за счет повышения сцепления пористого слоя с материалом основы. П р и м е р. Предварительно нарезают листы заданных размеров из стали 20 и бронзолатунной сетки. Набирают пакет в специальных рамках. Берут прокладку из нержавеющей стали марки 1Х18Н9Т толщиной 0,4 мм. На нее накладывают лист из стали 20, затем бронзолатунную сетку и опять прокладку из нержавеющей стали. Затем кладут вторую сетку, лист из стали 20, лист из нержавеющей стали. Таким образом набирают пакет. Из таких пакетов набирают кассету, состоящую из ограничивающих верхнего и нижнего утолщенных листов толщиной 10 мм, квадратных рамок, надетых на пакеты, и стягивающих клиньев. Размеры рамки соответствуют размерам проходной печи. В ячейки припеченной к стальным листам сетки вкатывают пасту, которую готовят из водной суспензии фторопласта-4Д с порошковой шихтой на основе фторопласта-4 с наполнителем в соотношении 1,5:1 и коагулируют при помощи этилового спирта. Кассету помещают в проходную печь с диссоциированным осушенным аммиаком и нагревают до температуры 900^оС со скоростью 150^оС/ч. Выдерживают при этой температуре 1 ч. Охлаждают в той же атмосфере до 150^оС, а затем на воздухе. Кассету после охлаждения разбирают и в ячейки припеченной к стальным листом сетки вкатывают пасту, которую готовят следующим образом. В скоростном лопастном смесителе смешивают 418 мас.ч. порошкового фторопласта и 1 мас.ч. наполнителя фосфата свинца (см. авт.св. N 1037669). К полученной шихте добавляют водную суспензию фторопласта, взятую в соотношении 1: 1,5, и тщательно перемешивают состав электромиксером. Данное соотношение было установлено опытным путем как оптимальное. Для коагуляции состава добавляют 0,8 мас.ч. этилового спирта и перемешивают до образования пасты. Лишний спирт сцеживают. Вкатывают пасту на вальцах на толщину выше сетки, так чтобы сетка не просматривалась через покрытие, т.е. расстояние между валками настраивают на 0,1-0,2 мм больше толщины сетки. После вкатывания пасты пластины сушат на воздухе, нагревая со скоростью 100^оС/ч до темпеpатуры 175^оС, и выдерживают при этой температуре 4 ч для удаления воды, спирта и поверхностно-активных веществ, входящих в состав водной суспензии фторопласта. После сушки покрытие уплотняют прокатыванием на вальцах и подвергают термообработке, нагревая в печи в диссоциированном осушенном аммиаке до температуры 370^оС со скоростью 150^оС/с. Выдерживают при этой температуре 0,5 ч. Охлаждают в той же атмосфере до 150^оС, а затем на воздухе. Готовят приработочный антифрикционный слой в виде полосы путем нарезания ее из спеченных фторопластовых цилиндров, содержащих, мас. Фосфат свинца 25 Фторопласт-4 75 Прессуют заготовки по длине на 1-2 мм меньше ширины стальных листов. Полученную полосу раскатывают на вальцах на ширину стальных листов, режут по длине, равной длине стальных листов, и вторично собирают пакет для припекания приработочного слоя к стальным листам со стороны припеченного пористого слоя и вкатанной в него спеченной пасты. Пакет собирают в следующем порядке. На стальной лист со стороны фторопластового покрытия накладывают ленту приработочного слоя, на нее кладут лист чистой газетной бумаги для предотвращения припекания приработочного слоя к прокладке, затем прокладку из нержавеющей стали толщиной 0,3 мм, лист газетной бумаги, приработочный слой и стальную пластину фторопластовым покрытием к приработочному слою. Из таких пакетов набирают кассету, которая ограничивается толстыми листами из нержавеющей стали, рамками и стягивающими клиньями. Собранную кассету нагревают в среде диссоциированного осушенного аммиака до температуры 370^оС со скоростью 100^оС/ч и выдерживают 1,2 ч при этой температуре. Охлаждение ведут в той же среде до температуры 170^оС, а затем на воздухе. При использовании прокладок из хромоникелевой нержавеющей стали удается припечь сеточный слой к листовой стали, улучшить качество получаемых изделий при спекании фторопласта. Исследования показали, что оптимальная толщина прокладки из хромоникелевой нержавеющей стали для припекания пористого слоя находится в пределах 0,15-0,75 мм. Прокладки толщиной ниже 0,15 мм подвергаются короблению, поэтому повторно могут быть использованы только после их выравнивания на вальцах. Кроме того, при отделении их от пористого слоя они могут порваться, так как в процессе припекания сетки в поверхность нержавеющей прокладки диффундируют составляющие бронзолатунной сетки, от чего прокладка охрупчивается. Верхний предел толщиной прокладки ограничен нецелесообразным расходом материала. Кроме того, при большой толщине прокладок снижается производительность одной кассеты. Прокладки толщиной 0,15-0,75 мм не коробятся, очень быстро диффузионно насыщаются составляющими элементами сетки и повторно используются, не изменяя своих свойств и химического состава пористого слоя. Оптимальная толщина прокладки из нержавеющей стали при припекании фторопластового слоя находится в пределах 0,05-0,1 мм. Это обусловлено тем, что прокладка отделяется от фторопласта, не разрушая его поверхности, только за счет деформации под углом 180^о. При большем угле прокладка деформируется и для дальнейшего использования ее выравнивают на вальцах. При уменьшении толщины происходит разрушение прокладки, а при увеличении толщины не обеспечивается необходимый радиус искривления прокладки в месте ее отделения от фторопласта, что может привести к разрушению поверхностного слоя, а также увеличивает усилие отделения прокладки.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО МЕТАЛЛОФТОРОПЛАСТОВОГО МАТЕРИАЛА, включающий припекание пористого слоя в виде сетки из цветных металлов и его пропитку фторопластом, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологического процесса и повышения срока службы материала за счет повышения сцепления пористого слоя с материалом основы, в качестве пористого слоя используют бронзолатунную сетку.