Порошковый фрикционный материал на основе меди

 

Изобретение касается порошковой металлургии , в частности порошковых фрикционных материалов на основе меди, используемых в триботехнических узлах машин и механизмов, работающих в условиях повышенных нагрузок и сухого трения. Целью изобретения является повышение износостойкости и коэффициента трения материала при нагрузках 150-200 МПа. Порошковый фрикционный материал на основе меди дополнительно содержит титан при следующем соотношении компонентов, мас.%: титан 20-30; медь остальное. При нагрузках 150-200 МПа коэффициент трения повышается в 1,5 раза, а линейный износ снижается с 180-200 до 3-170 мкм. 1 табл. СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 22 С 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ (21) 4768447/02 (22) 12.12.89 (46) 23.05.92. Бюл. № 19 (71) Институт электросварки им. Е.О.Патона (72) Ю.С.Борисов, А.Л.Гайдаренкб, В.А.Сатан ин, В.А.Артемов, А.И, В и ря ги н, Ю.Г,Смирнов и Ю.К,Высоцкий (53) 669.018.24(088.8) (56) Федорченко И.М. и др, Современные фрикционные материалы. — Киев: Наукова думка, 1975, с. 113 — 114.

Изготовление антифрикционных и фрикционных металлокерамических изделий на медной основе. Инструкция ВИАМ, ¹ 282 — 75, 1975, с. 17. (54) ПОРОШКОВЫЙ ФРИКЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ МЕДИ

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к порошковым фрикционным материалам, используемым в триботехнических узлах машин и механизмов, работающих преимущественно в условиях повышенных нагрузок и сухого трения.

Цель изобретения — повышение износостойкости и коэффициента трения порошкового фрикционного материала при нагрузках 150 — 200 МПа в зоне трения.

Поставленная цель достигается тем, что порошковый фрикционный материала на основе меди дополнительно содержит титан при следующем соотношении компонентов, мас.%: титан 20 — 30; медь остальное.. Ж„„1735415 А1 (57) Изобретение касается порошковой металлургии, в частности порошковых фрикционных материалов на основе меди, используемых в триботехнических узлах машин и механизмов, работающих в условиях повышенных нагрузок и сухого трения.

Целью изобретения является повышение износостойкости и коэффициента трения материала при нагрузках 150 — 200 МПа, Порошковый фрикционный материал на основе меди дополнительно содержит титан при следующем соотношении компонентов, мас. Я,: титан 20 — 30; медь остальное. При нагрузках 150 — 200 МПа коэффициент трения повышается в 1,5 раза, а линейный износ снижается с 180 — 200 до 3 — 170 мкм. 1 табл.

Предлагаемый материал может быть использован для изготовления изделий прессованием, а также для получения покрытий газотермическими методами.

Пример 1. Смесь порошков меди и титана в соответствующих соотношениях готовили всухую в смесителе в течение 6 ч.

Из полученной смеси пчтем прессования при давлении 6 — 7 т/см формовали и прес2 совки в виде цилиндра диаметром 20 мм и высотой 10 мм. Прессовки спекали в вакуумной электропечи при 1050 -10 С с изотермической выдержкой 2 ч при разрежении в рабочем пространстве печи 5 10 мм рт.ст.

Пример 2. Смесь порошков меди и титана в соответствующих соотношениях

1735415

Рл о! лр л Отлл ° f.01o Лт оомммй момоо, млм л

l, тОРи ° ом > «» Р Соотлл

l o o Р о to т o r м м млтоо:.лл Со ) 1 !

Лрототмо, (1 (бМ О 2) i 7257551 .I!.1»:ooлтаоммб

° Рмллл, мтоо ",т, l KOO;. то1л oò т, ГРлллт 10 !

l о-12 1 7 5." 5 0 15

1

025 !

5 (,"! ! 5-7

) 50

10о !

О. ЗЗ !

0 .I

0:10

035

0,30

0,55

0 55 л т»

1

1 1

1 . ) /»

40

Редактор О,Юрковецкая Техред М,Моргентал

Корректор Т.Палий

Заказ 1795 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 компонентов готовили всухую в смесителе в течение 6 ч. Затем в сухую порошковую смесь добавляли жидкое стекло (плотность

1,45 г/смз) в соотношении 100 мл жидкого стекла на 1 кг смеси и доводили смесь до состояния влажной крупки, после чего ее протирали последовательно через сита 035, 025 и 016 и выдерживали в сушильном шкафу при 80 — 110 С в течение 3 ч. После выдержки в сушильном шкафу смесь повторно протирали через сито 016.

Гранулированную смесь напыляли на компактные подложки из сплава Х20Н78Т, Толщина напыленного слоя 2 — 2,5 мм, Напыление проводили плазмотроном "Киев-7", плазмообразующий и транспортирующий газ — пропан -бутановая смесь.

Напыление проводили по режиму: сила тока 200 А; напряжение 175 В; дистанция

200 — 220 мм; расход газа 8-10 м /ч.

Триботехнические испытания проводили в условиях реверсивного трения по схеме плоскость — плоскость с контртелом из закаленной до HRC 45 — 50 стали ЗОХГСА при частоте 30 мин и средней скорости сколь-1 жения 94 мм/с, Результаты испытаний представлены в таблице.

Как следует из полученных данных, предлагаемый материал при нагрузках 150—

200 МПа обладает более высокой износостойкостью, чем материал-прототип. При нагрузках 10 — 200 МПа коэффициент трения пары материал — ст. ЗОХГСА выше, чем пары и рототип — ст. ЗОХГСА.

Наиболее высокими трибохарактери5 стиками обладает материал состава 25 мас.% Ti — 75 мас.% Cu. Его износостойкость выше, чем у материала-прототипа во всем исследованном диапазоне нагрузок

10-200 МПа. При этом при нагрузках 100—

10 200 МПа износостойкость предлагаемого материала выше, чем у материала-прототипа, более чем на порядок. Коэффициент трения в трибопаре с предлагаемым материалом при нагрузках 10 — 200 МПа в

15 1,5 — 1,8 раза выше, чем в трибопаре с материалом-прототипом.

Применение предлагаемого материала позволит повысить надежность и долговечность трибоузлов, работающих в условиях повышенных нагрузок и сухого трения, так20 же возможно использование материала в узлах, работающих при малых нагрузках, Формула изобретения

Порошковый фрикционный материал на основе меди, отличающийся тем, что, 25 с целью повышения износостойкости и коэффициента трения при нагрузках 150 — 200

МПа, он дополнительно содержит титан при следующем соотношении компонентов, мас.%:

30 Титан 20 — 30

Медь Остальное