Способ модифицирования трущихся поверхностей

 

Использование: в триботехнике для создания и восстановления износостойких трущихся поверхностей. Сущность: способ модифицирования трущихся поверхностей включает размещение между трущимися поверхностями смеси абразивоподобного минерального порошка типа серпентин со связующим с последующей приработкой. В качестве минерального порошка используют хризотил и дополнительно вводят порошки каолинита, оксидов лантана, иттрия, алюминия и железа в определенных соотношениях, мас.%. Дисперсность порошков - 4-10 рекм. Это обеспечивает повышение ресурса и надежности трущихся поверхностей.

Изобретение относится к триботехнике, в частности к энергомашиностроению, и используется для создания и восстановления износостойких трущихся поверхностей.

Известен способ модифицирования трущихся поверхностей, включающий размещение между трущимися поверхностями смеси абразивоподобного порошка со связующим с последующей приработкой. В качестве абразивоподобного вещества используют: антигорит [1] или серпентинит, содержащий, мас. 20 60 Mg, CaO; 20 60 SiO₂, Al₂O₃; 3 10 H₂O; 3 -10 примесей пород [2] или серпентин дисперсностью 0,001-1 мкм, содержание которого в смеси со связующим составляет 2-40 мас. [3] Последнее является наиболее близким аналогом.

Недостатками вышеперечисленных решений является низкий ресурс и надежность трущихся поверхностей.

Технический результат повышение износостойкости, ресурса и надежности трущихся поверхностей узлов трения.

Это обеспечивается тем, что в способе модифицирования трущихся поверхностей, включающем размещение между трущимися поверхностями смеси абразивоподобного минерального порошка типа серпентина со связующим с последующей приработкой трущихся поверхностей, в качестве упомянутого минерального порошка используют разновидность серпентина хризотил, в который дополнительно вводят порошки каолинита, оксид лантана, иттрия, алюминия и железа при следующих соотношениях перечисленных компонентов, мас. хризотил - 20 40, каолинит 40-60, оксид лантана 2-4, оксид иттрия 2-4, оксид алюминия 2-8, оксид железа 6-7 при дисперсности вводимых порошков 4-10 мкм.

Для осуществления способа модифицирования трущихся поверхностей была приготовлена смесь, содержащая 98 мас. связующего и 2 мас. композиции, используемой в качестве добавки. Состав этой порошковой композиции был следующий: хризотил 36, каолинит 42, оксид лантана 4, оксид иттрия 4, оксид алюминия 8, оксид железа 6. Порошки имели дисперсность 4-6 мкм.

Смесь была размещена между изношенными на 40% трущимися поверхностями. Приработка осуществлялась в течение 12 мин. В результате на трущихся поверхностях образовался стеклокерамический слой толщиной, компенсирующей изношенный слой элементов узла трения, что позволяет существенно повысить ресурс и надежность трущихся поверхностей.

Введение хризотила в количестве менее 20 мас. приводит к микротвердости пятна контакта 387-392 HV. В случае введения хризонтила в количестве более 40 мас. коэффициент термического расширения образующегося слоя равен α · 10⁶/мм х град9,2 10,2 (20 700)^oC.

Выбор вводимого количества каолинита обуславливается необходимыми требованиями к микротвердости трущихся поверхностей и прочности на сжатие пятна контакта.

Использование данного способа позволяет восстановить изношенные трущиеся поверхности на величину износа, исключая сложную технологию ремонта.

Формула изобретения

Способ модифицирования трущихся поверхностей, включающий размещение между трущимися поверхностями смеси абразивоподобного минерального порошка типа серпентина со связующим с последующей приработкой трущихся поверхностей, отличающийся тем, что в качестве упомянутого минерального порошка используют разновидность серпентина хризотил, в который дополнительно вводят порошки каолинита, оксидов лантана, иттрия, алюминия и железа при следующих соотношениях перечисленных компонентов, мас.

Хризотил 20 40 Каолинит 40 60 Оксид лантана 2 4 Оксид иттрия 2 4 Оксид алюминия 2 8 Оксид железа 6 7 при дисперсности вводимых порошков 4 10 мкм.