Порошковый антифрикционный сплав на основе меди и способ его получения
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к порошковому антифрикционному сплаву на основе меди, используемому в условиях граничного трения в паре со сталью, и способу его получения. Цель изобретения - повышение износостойкости и снижение коэффициента трения антифрикционного сплава. Предложенный порошковый антифрикционный сплав на основе меди, содержащий железо, дополнительно содержит кислород в количестве 2-8 мас.%. В предложенном способе получения порошкового антифрикционного сплава, включающем приведение в соприкосновение с последующей деформацией зоны контакта двух тел, медного и стального, тело из стали используют в виде цилиндра, сообщают ему вращательное движение вокруг оси, а соприкосновение стального и медного тел осуществляют по касательной цилиндра с охлаждением зоны контакта водой до температуры не выше 100°С, при этом скорость скольжения и усилие прижима медного и стального тел выбирают из условий обеспечения в зоне контакта граничного трения. Износостойкость порошкового сплава повышается в 2-3 раза, а коэффициент трения снижается в 2-3 раза. 2 с.п. ф-лы, 2 табл.
СОЮЗ СОЕЕтСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4311201/31-02 (22) 29.09.87 (46) 30,04.90. Бюл. N 16 (71) Институт металлофизики AH УССР (72) В.В. Горский, А.Н,. Грипачевский, В,В. Немошкаленко, О.Н. Разумов и А.Н. Тимошевский (53) 669.018.25:621.762,222(088.8) (56) Авторское свидетельство ЧССР
М 238725, кл. С 22 С 9/10, 1985.
Джонс B.Ä. Производство металлических порошков. M.: Мир, 1964, с. 157-166. (54) ПОРОШКОВЫЙ АНТИФРИ1(ЦИОННЫЙ СПЛАВ
НА ОСНОВЕ МЕДИ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к порошковому антифрикционному сплаву на основе меди, используемому в условиях граничного трения в паре со сталью, и способу его получения ° Цель изобретения - повышение износостойкости и снижение коэффициента трения
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к порошковому антифрикционному сплаву на основе меди, используемому в условиях граничного трения в паре со сталью и способу его получения.
Целью йзобретения является повышение износостойкости и снижение коэффициента трения антифрикционного сплава .
Предложенный порошковый антифрикционный сплав имеет следующий состав, мас.3: железо 4-14; кислород 2-8;
ÄÄSUÄÄ 1560395 А 1
1 (51) 5 B 22 F 1/00, 9/00, С 22 С 9/00
2 антифрикционного сплава. Предложенный порошковый антифрикционный сплав на основе меди, содержащий железо, дополнительно содержит кислород в . количестве 2-8 мас А . В предложенном способе получения порошкового антифрикционного сплава, включающем приведение в соприкосновение с последующей деформацией зоны контакта двух тел, медного и стального, тело из стали используют в виде цилиндра, сообщают ему вращательное движение вокруг оси, а соприкосновение стального и медного тел осуществляют по касательной цилиндра с охлаждением зоны контакта водой до температуры не выше 100 С, при этом скорость скольжения и усилие прижима медного и стального тел выбирают из условий обеспечения в зоне контакта граничного трения. Износостойкость порошкового сплава повышается в, 2-3 раза, а коэффициент трения снижается в
2-3 раза. 2 с.п. ф-лы, 2 табл . медь - остальное. Способ получения порошкового антифрикционного сплава заключается в приведении в соприкосновение двух тел, тела из стали, выполненного в виде цилиндра,и тела из меди, соприкосновении стального и медного тел пб касательной и придании вращательного движения стальному телу вокруг оси с охлаждением зоны контакта водой до температуры не выше
100 С, при этом скоро=ть скольжения и усилия прижима медного и стального тел выбирают из условий обеспечения я зоне контакта грани>ного трения.
1560395
Пример . Порошковый анти" фрикционный сплав на основе меди получили следующим образом.
Цилиндр v,ç стали Ст 45 диаметром
60 мм и высотой 15 мм укрепили на оси .машины трения 2070-СМ 1. Контртело из меди .чистотой 99,9Ф укрепили на оправке машины трения, Стальному цилиндру сообщили вращательное движение 10 вокруг оси и привели в соприкосновение стальное и медное тела по касательной цилиндра. Зону трения трущихся тел охлаждали д ",стиллированной водой с обеспечением в зоне трения тем- 15 пературы не выше 100 С. Усилие прижима тел изменяли в пределах 1-10 МПа и скорость скольжения - в пределах
0,5-4 м/с. Порошковый антифрикционный сплав в виде продуктов износа, собирали на фильтре, высушивали и анализировали на состав с помощью рентгеновского микроанализатора MS-46 (КАМЕКА), фазовый состав исследовали с помощью рентгеновского дифрактометра HZG-4A.
Образцы для испытания антифрикционных свойств изготавливались путем холодного динамического прессования при давлении до 20 Кбар. Образцы готовились в виде таблеток Р 10 мм и толщиной до 3 мм. Испытания проводились на машине трения 2070-СМТ-1.
В табл. 1 приведены составы предложенного порошкового антифрикционного сплава и его свойства в сопоставлении со свойствами антифрикционного материала известного состава,,а в табл. 2 - примеры получения анти фрикционного материала.
Как следует из приведенных в табл. 1 и 2 данных, предложенный по- 40 рошковый антифрикционный сплав (составы 1-,12) и предложенный способ получения порошкового антифрикционного сплава (примеры 1-4) обеспечивают в
45 сравнении с известным антифрикционным сплавом (состав 13) и известным способом его получения (пример 7) по; вышение износостойкости и снижение коэффициента трения антифрикционного сплава . При осуществлении способа получения антифрикционного сплава за предлагаемыми параметрами (пример 6) или в условиях отсутствия граничного. трения (пример 5) цель не достигается.
Формула изобретения
1. Порошковый антифрикционный сплав на основе меди, содержащий железо, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости и снижения коэффициента трения, он дополнительно содержит кислород при следующем соотношении компонентов, мас.3:
Железо . 4-14
Кислород 2-8
Медь Остальное
2. Способ получения порошкового антифрикционного сплава на основе меди, включающий приведение в соприкосновение с последующей деформацией зоны контакта двух тел - медного и стального о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения износостойкости и снижения коэффициента трения, тело из стали используют в виде цилиндра, сообщают ему вращательное движение вокруг оси, а соприкосновение стального и медного тел осуществляют по касательной цилиндра с охлаждением зоны контакта водой до температуры не выше 100 С, при этом скорость о скольжения и усилие прижима медного и стального тел выбирают из условий обеспечения в зоне контакта граничного трения.
1560395
Таблица 1
Износ, Фазовый состав лов< рхности трения гlм
Коэффициент трения
Содержание компонентов, мас, 4
Состав, г---"----- —Киспород Железо Кремний< Медь
Нетастабильный твердый раствор
Ост.
То же
II
If
1I
I1
\1
II
0,026
0,69
Таблица 2
Фазовый состав
Тенперату- Условия тре- Состав сплава
Усилие Скорость прижима, скольжеMIla ния, м/с
Коэффициент трения
Износ, г/м
Пример, 1Г ра в зоне трения, вC ния
Оэ 1 гв Сч
0,40
6 4 бст.
0,010
1 1,0
2,0
Нетаствбильный твердый раствор
То «Ie
Граничное трение
0,26
6 1О ост, 4 4 ост.
4 1О ост.
5,0 2,0
3 1,0 4,0
0,005
0,010
0,007
0,41
4
0,40
4,0
5,0
I00
1,0
0,5
Сплав не образуется
22 37 ост.
4,0
0,048 Оксиды
0,061 Оксиды меди
10,0
170
0,50
0,65
Известный способ
2,5 2,0 ост.
Составитель А. Соловей
Редактор А. Долинин Техред И.Ходанич Корректор A. 06pyuap
Заказ 944
ПОДГ1ИС НОЕ
Тираж 639
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Г1осква, Ж-35, .Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.У1кгород, ул. Гагарина, 101
2
4
6
8
1.О
11
12
Известный
2 4
2 10
2 14
4 4
4 10
4 14
6 4
6 10
6 14
8 4
8 10
8 14
l I
lI
ll
«
II
II
<<
II
II н
Граничное трение
Граничное трение
Граничное трение
Нет граничного трения
Граничное трение
0,34
0,36
0,38
0,41
0,40
0,37
0,40
0,26
0,31
0,41
0,36
0,22
0,008
0,009
0,011
0,010
0,007
0,012
0,010
0,005
0,ОО9
0,011 - 0,008
0,004
