Способ обработки бронзовых вкладышей подшипников скольжения (варианты)



Способ обработки бронзовых вкладышей подшипников скольжения (варианты)
Способ обработки бронзовых вкладышей подшипников скольжения (варианты)
Способ обработки бронзовых вкладышей подшипников скольжения (варианты)
Способ обработки бронзовых вкладышей подшипников скольжения (варианты)
Способ обработки бронзовых вкладышей подшипников скольжения (варианты)
Способ обработки бронзовых вкладышей подшипников скольжения (варианты)
Способ обработки бронзовых вкладышей подшипников скольжения (варианты)
Способ обработки бронзовых вкладышей подшипников скольжения (варианты)
Способ обработки бронзовых вкладышей подшипников скольжения (варианты)
Способ обработки бронзовых вкладышей подшипников скольжения (варианты)
Способ обработки бронзовых вкладышей подшипников скольжения (варианты)
Способ обработки бронзовых вкладышей подшипников скольжения (варианты)
Способ обработки бронзовых вкладышей подшипников скольжения (варианты)
Способ обработки бронзовых вкладышей подшипников скольжения (варианты)
Способ обработки бронзовых вкладышей подшипников скольжения (варианты)
Способ обработки бронзовых вкладышей подшипников скольжения (варианты)
Способ обработки бронзовых вкладышей подшипников скольжения (варианты)

Владельцы патента RU 2765925:

Марцинковский Василий Сигизмундович (UA)

Изобретение относится к области электрофизической и электрохимической обработки, в частности к электроискровому легированию, и может применяться для обработки поверхностей бронзовых вкладышей подшипников скольжения. Способ включает сульфидирование и нанесение на рабочие поверхности вкладышей методом электроискрового легирования комбинированных электроискровых покрытий (КЭИП) электродами-инструментами с формированием последовательности слоев: серебро - мягкий металл в виде свинца или олово - серебро. При этом обрабатываемые поверхности сульфидируют перед каждым нанесением слоя серебра. Слой серебра наносят при энергии импульса Wu=0,52-4,6 Дж, слой свинца или олова наносят на слой серебра при энергии импульса Wu=0,13-4,6 Дж или Wu=0,36-4,6 Дж соответственно, на слой свинца или олова наносят еще один слой серебра при энергии импульса Wu=0,05-0,36 Дж. Изобретение позволяет получить КЭИП толщиной 0,19-1,31 мм, обеспечивающие упрощение дальнейшей механической обработки поверхностей бронзовых вкладышей подшипников скольжения за счет улучшения условий приработки вкладышей подшипников скольжения, повышения их надежности и долговечности в работе. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 22 ил., 6 табл.

 

Изобретение относится к области электрофизической и электрохимической обработки, в частности к электроэрозионному (электроискровому) легированию, и может применяться для обработки поверхностей вкладышей подшипников.

Известен способ электроискрового легирования (ЭИЛ) поверхности, то есть процесс переноса материала на обрабатываемую поверхность искровым электрическим разрядом [Лазаренко Н. И. Электроискровое легирование металлических поверхностей. - М.: Машиностроение, 1976].

Способ характеризуется следующими специфическими особенностями:

- материал анода (легирующий материал) может образовывать на поверхности катода (легированной поверхности) слой покрытия, чрезвычайно прочно сцепленный с поверхностью. При этом не только отсутствует граница раздела между нанесенным материалом и металлом основы, но даже происходит диффузия элементов анода в катод;

- легирование можно осуществлять только в указанных местах, не защищая при этом остальные поверхности детали.

Известен также способ обработки бронзовых вкладышей (БВ) подшипников скольжения (ПС), включающий нанесение на вкладыши методом электроискрового легирования с помощью электрода-инструмента электроискрового покрытия из серебра при энергиях импульса 0,01-0,05 Дж, затем - электроискрового покрытия из меди при энергиях импульса 0,01-0,5 Дж, после этого - электроискрового покрытия из оловянного баббита при энергиях импульса 0,01-0,06 Дж для получения комбинированного электроискрового покрытия (КЭИП) [RU №2299790 С1, МПК В23Н 1/00. Способ обработки вкладышей подшипников / B.C. Марцинковский, В.Б. Тарельник, В.А. Пчелинцев / Опубл. 27.05.2007, Бюл. №15].

Несмотря на возможность изготовления КЭИП, полученных в последовательности серебро → медь → баббит толщиной до 250 мкм, к практическому применению можно рекомендовать только покрытие толщиной до 25-30 мкм. Дальнейшее увеличение толщины слоя покрытия приводит к резкому увеличению шероховатости поверхности с Ra=0,8-1,0 мкм до Ra=11,0-12,0 мкм и снижение сплошности с 95-100% до 40-50%. Таким образом, применение бронзовых вкладышей подшипников, обработанных указанным выше способом, не всегда приводит к желаемому результату из-за малой толщины покрытия. Ввиду необходимости компенсировать погрешности установки подшипников, в тяжелых условиях эксплуатации (большое количество оборотов и высокое удельное давление) во время приработки могут произойти задиры рабочей поверхности вкладыша подшипника из-за недостаточной толщины антифрикционного слоя.

Ближайшим к заявляемому техническому решению является способ обработки вкладышей подшипников скольжения, включающий нанесение на рабочие поверхности вкладышей методом ЭИЛ комбинированных электроискровых покрытий (КЭИП) электродами-инструментами с формированием на рабочих поверхностях слоев в последовательности: серебро - мягкий металл - серебро. При этом сначала наносят слой серебра при энергии импульса Wu=0,1-0,3 Дж, далее на слой серебра наносят слой покрытия из свинца при энергии импульса Wu=0,3-0,4 Дж, после чего на слой свинца наносят еще один слой серебра при энергии импульса Wu=0,04-0,10 Дж, причем, производительность процесса составляет 0,2-2,0 см/мин, толщина слоя находится в пределах 80-120 мкм, а шероховатость (Rz), соответственно, - 18-24 мкм [UA №105965 С2, В23Н 5/00. Cnoci6 обробки вкладиппв шдшипнишв ковзання / Марцинковський B.C., В.Б. Тарельник, О.В. Дзюба / Опубл. 15.02.2014, Бюл. №13].

Следует отметить, что КЭИП, полученные в последовательности серебро → свинец → серебро, имеют шероховатость поверхности (Rz) на отдельных участках - до 24 мкм, значительную волнистость - до Wmax=70 мкм и сплошность - до 85%. Такие антифрикционные покрытия при нанесении на вкладыши бронзовых ПС требуют дальнейшей обработки для улучшения параметров качества поверхности и предотвращения схватывания контактирующих поверхностей. При этом толщины 120 мкм недостаточно для дальнейшей обработки любым известным способом: растачиванием, фрезерованием, обработкой поверхностным пластическим деформированием (ППД), безабразивной ультразвуковой финишной обработкой (БУФО) и др. Таким образом, процесс формирования приработочных покрытий на рабочих поверхностях бронзовых вкладышей подшипников скольжения требует дальнейшего совершенствования.

В основу заявляемого изобретения поставлена задача улучшения условий приработки вкладышей подшипников скольжения, повышения их надежности и долговечности в работе.

Поставленную задачу решают тем, что в способе обработки бронзовых вкладышей подшипников скольжения, включающем сульфидирование и нанесение на рабочие поверхности вкладышей методом электроискрового легирования комбинированных электроискровых покрытий электродами-инструментами с формированием слоев в последовательности: серебро - мягкий металл - серебро, согласно изобретению, слой серебра наносят при энергии импульса Wu=0,52-4,6 Дж, слой свинца наносят на слой серебра при энергии импульса Wu=0,13-4,6 Дж, на слой свинца наносят еще один слой серебра при энергии импульса Wu=0,05-0,36 Дж, при этом обрабатываемые поверхности сульфидируют перед каждым нанесением слоя серебра.

Поставленную задачу также решают тем, что в способе обработки бронзовых вкладышей подшипников скольжения, включающем сульфидирование и нанесение на рабочие поверхности вкладышей методом электроискрового легирования комбинированных электроискровых покрытий электродами-инструментами с формированием на рабочих поверхностях слоев в последовательности: серебро - мягкий металл - серебро, согласно изобретению, слой серебра наносят при энергии импульса Wu=0,52-4,6 Дж, слой олова наносят на слой серебра при энергии импульса Wu=0,36-4,6 Дж, на слой олова наносят еще один слой серебра при энергии импульса Wu=0,05-0,36 Дж, при этом обрабатываемые поверхности сульфидируют перед каждым нанесением слоя серебра.

В обоих вариантах при сульфидировании применяют серную мазь с концентрацией серы 33,3%.

Также в обоих вариантах обеспечивают толщину покрытия 0,19-1,31 мм.

Предлагаемая технология получения КЭИП позволяет обеспечить толщину покрытия 0,19-1,31 мм, что упрощает дальнейшую механическую обработку поверхностей. Решена задача улучшения условий приработки вкладышей подшипников скольжения, повышения их надежности и долговечности в работе.

Изобретение поясняется чертежами.

На Фиг. 1 показана схема пары трения трибологического тестера Т-01 М: 1 - шарик, 2 - диск;

на Фиг. 2 - микроструктура после травления в солянокислом растворе хлорного железа образца №1;

на Фиг. 3-распределение микротвердости поверхностного слоя после травления в солянокислом растворе хлорного железа образца №1;

на Фиг. 4 - микроструктура после травления в солянокислом растворе хлорного железа образца №2;

на Фиг. 5 - распределение микротвердости поверхностного слоя после травления в солянокислом растворе хлорного железа образца №2;

на Фиг. 6 - микроструктура после травления в солянокислом растворе хлорного железа образца №3;

на Фиг. 7 - распределение микротвердости поверхностного слоя после травления в солянокислом растворе хлорного железа образца №3;

на Фиг. 8 - микроструктура образца №4 без травления;

на Фиг. 9 - распределение микротвердости поверхностного слоя образца №4 без травления;

на Фиг. 10 - микроструктура образца №5 без травления;

на Фиг. 11 - распределение микротвердости поверхностного слоя образца №5 без травления;

на Фиг. 12 - микроструктура образца №6 без травления;

на Фиг. 13 - распределение микротвердости поверхностного слоя образца №6 без травления;

на Фиг. 14 - характер изменения силы трения Ft -на Фиг. 1 стального шарика по поверхности бронзового диска без покрытия образца №0;

на Фиг. 15 - характер изменения силы трения Ft - на Фиг. 1 стального шарика по поверхности бронзового диска с покрытием S+Ag→Pb→S+Ag образца №1;

на Фиг. 16 - характер изменения силы трения Ft - на Фиг. 1 стального шарика по поверхности бронзового диска с покрытием S+Ag→Pb→S+Ag образца №2;

на Фиг. 17 - характер изменения силы трения Ft - на Фиг. 1 стального шарика по поверхности бронзового диска с покрытием S+Ag →Pb→S+Ag образца №3;

на Фиг. 18 - характер изменения силы трения Ft - на Фиг. 1 стального шарика по поверхности бронзового диска с покрытием S+Ag→Sn→S+Ag образца №4;

на Фиг. 19 - характер изменения силы трения Ft - на Фиг. 1 стального шарика по поверхности бронзового диска с покрытием S+Ag→Sn→S+Ag образца №5;

на Фиг. 20 - характер изменения силы трения Ft - на Фиг. 1 стального шарика по поверхности бронзового диска с покрытием S+Ag→Sn→S+Ag образца №6;

- на Фиг. 21 - характер изменения силы трения Ft - на Фиг. 1 стального шарика по поверхности бронзового диска с покрытием Ag→Pb→Ag образца №7;

на Фиг. 22 показаны сравнительные диаграммы изменения сил трения для всех серий образцов при нагрузке 9,81 Н.

Для проведения металлографических и дюрометричних исследований приработочных покрытий, нанесенных методом ЭИЛ, из бронзы БрО10C10 твердостью 1235 МПа изготавливали образцы размером 15×15×6 мм. При этом в качестве материала электродов использовали серебро (Ср 999), свинец (C1) и олово (O1). С целью определения влияния сульфидирования на параметры качества сформированного поверхностного слоя на бронзе БрО10С10, изготавливали три серии образцов №1-6, упрочненных согласно Таблице 1:

Первая серия - без использования серы;

Вторая серия - серу в виде серной мази с концентрацией серы 33,3% наносили на обрабатываемую поверхность перед каждым нанесением серебра: S+Ag→Pb→S+Ag и S+Ag→Sn→S+Ag;

Третья серия - серу в виде серной мази наносили на обрабатываемую поверхность перед каждым этапом электроискрового легирования: S+Ag→S+Pb→S+Ag и S+Ag→S+Sn→S+Ag.

Шероховатость поверхности после ЭИЛ определяли на профилографе-профилометре мод. 201 завода «Калибр» путем снятия и обработки профилограмм. Металлографический анализ покрытий выполняли с помощью оптического микроскопа МИМ-7, дюраметрические исследования проводили на приборе ПМТ-3 по стандартным методикам.

Трибологические свойства приработочных покрытий определяли на тестере Т-01М по схеме «шарик - диск», фиг. 1. Образцами для исследований были выбраны кольца размером 42×25×6 мм, изготовленные из бронзы БрО10С10. Серную мазь с концентрацией серы 33,3%, наносили при формировании КЭИП, перед каждым легированием серебром в последовательности и при энергии разряда, согласно Таблице 1, для образцов №№1-6. Кроме того, исследовали образец №0 - без покрытия и образец №7 с КЭИП, полученным при ЭИЛ в последовательности Ag→Pb→Ag при энергиях импульса, соответственно: 0,9; 0,36 и 0,36 Дж.

Характеристики процесса формирования приработочных КЭИП на подложках из бронзы БрО10С10

При нанесении серебра на образец №1 шероховатость поверхности (Rz) составляет 8,5 мкм, а сплошность - 60%. При дальнейшем ЭИЛ свинцом шероховатость поверхности возрастает до Rz=29 мкм, а сплошность - до 70%. Последующее ЭИЛ серебром способствует снижению шероховатости поверхности до 7,5 мкм и увеличению сплошности покрытия до 100%, что, очевидно, связано с вторичным расплавлением свинца в связи с его низкой температурой плавления, растеканием его по поверхности и заполнением всех неровностей.

Микроструктурный анализ образца, легированного в последовательности Ag→Pb→Ag (образец №1), показал, что КЭИП состоит из 4-х участков, Фиг. 2, 3, а именно: внешний - темный, неравномерный, толщиной около 100-150 мкм, местами - до 170 мкм, и микротвердостью 81-91 МПа; светлый - не равномерный и не сплошный слой, толщина которого колеблется в пределах 5-10 мкм; зона термического влияния (ЗТВ) толщиной ~100 мкм и микротвердостью ~2200 МПа, а также основной металл. Микроструктура основного металла, бронзы БрО10С10, представляет собой однородные зерна а- твердого раствора олова в меди - темная составляющая, эвтектоида (α+Cu31Sn8) - светлая составляющая и включения свинца [Колачев Б.А., Елагин В.И., Ливанов В.А. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. Учебник для вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: МИСИС, 2005. - 432 с.]. Микротвердость основы составляет 1235 МПа.

С увеличением энергии импульса (Таблица 1), при нанесении КЭИП на поверхность образца №2, толщина темного слоя на отдельных участках достигает 250 мкм, Фиг. 4, 5, а шероховатость находится на том же уровне. Толщина светлого слоя увеличивается до 20 мкм. Ниже светлого слоя расположена зона термического влияния (ЗТВ), толщина которой достигает 150 мкм микротвердостью до 2500 МПа.

С ростом энергии разряда (образец №3), при нанесении первого слоя (серебра) и второго слоя (свинца), соответственно, с 0,9 и 0,36 до 4,6 Дж, формируется достаточно массивный (до 830 мкм) темный слой шероховатостью до 10,0 мкм, сплошностью до 100% и микротвердостью 80-100 МПа, а в местах, прилегающих к светлому слою, - до 200 МПа. Ниже располагается светлый слой толщиной 30-40 мкм микротвердостью 1150-858 МПа, Фиг. 6, 7.

При замене материала электрода (свинца оловом), при получении КЭИП (образцы 4-6) во всех случаях первый слой (серебро) наносили при Wp=4,6 Дж. При нанесении второго слоя (олова) энергия импульса для образцов №4, 5 и увеличивалась и составляла, соответственно: 0,36; 0,9 и 4,6 Дж. Третий слой (серебро) наносили при Wp=4,6 Дж, его применяли для увеличения сплошности покрытия и снижения шероховатости поверхности. Проведенный металлографический анализ показал, что для всех образцов характерны 4 участка - внешний слой, светлый подслой, ниже - диффузионная зона (зона ЗТВ) и основной металл. По мере роста энергии разряда (0,36; 0,9 и 4,6 Дж), при нанесении олова методом ЭИЛ, фиг. 8-13,

- микротвердость светлого подслоя увеличивается и составляет, соответственно, 1525; 1636 и 2383 МПа;

- толщина темного слоя со сниженной микротвердостью увеличивается до 0,67; 1,75 и 2,74 мм соответственно;

- в ЗТВ, глубина которой достигает, соответственно, 1400, 2100 и 3100 мкм, располагается слой, микротвердость которого ниже микротвердости основы и составляет: 800, 900 и 750 МПа.

Шероховатость поверхности для всех образцов практически не меняется и находится в пределах 8,5-10,0 мкм. Проведенный металлографический анализ образцов 2-й серии, на обрабатываемую поверхность которых перед нанесением серебра наносили серу (S+Ag→Pb→S+Ag и S+Ag→Sn→S+Ag), не показал существенных отличий в структуре сформировавшихся КЭИП. Отличием является снижение толщины покрытия, как при нанесении второго слоя свинца или олова, так и всего КЭИП, а также снижение шероховатости до Rz=5,5-7,5 мкм. Результаты параметров качества КЭИП 1-й и 2-й серий показаны в Таблице 2.

Сводная таблица параметров качества КЭИП образцов 1 и 2-й серий

В результате анализа таблицы установлено, что у образцов без сульфидирования с увеличением энергии разряда увеличивается толщина слоя, сплошность составляет 100%, а микротвердость находится в пределах 80-140 и 130-183 МПа, соответственно, для КЭИП со свинцом и оловом. Толщина светлого подслоя меняется незначительно и находится в пределах 10-40 и 10-25 мкм, а микротвердость составляет 912-1150 и 1228-2383 МПа, соответственно, для КЭИП со свинцом и оловом. Толщина упрочненного слоя с увеличением энергии импульса растет и находится в пределах 80-230 и 70-120 мкм, соответственно, для КЭИП со свинцом и оловом. Микротвердость упрочненного слоя КЭИП для всех образцов изменяется незначительно и находится в пределах 1313-2383 МПа.

В образцах 2-й серии с увеличением Wp увеличивается толщина слоя, сплошность составляет 100%, а микротвердость находится в пределах 80-130 и 130-150 МПа, соответственно, для КЭИП со свинцом и оловом. Толщина светлого подслоя меняется незначительно и находится в пределах 10-40 и 10-30, а микротвердость составляет 900-1150 и 1150-2270, соответственно, для КЭИП со свинцом и оловом. Толщина упрочненного слоя с увеличением энергии разряда возрастает и находится в пределах 60-130 и 60-110 мкм, соответственно, для КЭИП со свинцом и оловом. Микротвердость упрочненного слоя КЭИП для всех образцов изменяется незначительно и находится в пределах 1300-2410 МПа.

При нанесении покрытий на образцы 3-й серии на всех этапах формирования КЭИП происходит разрушение слоя вплоть до основания, например, образец 1 ** (Таблица 3).

В Таблице 3 приведены результаты измерения толщины слоев из мягких антифрикционных металлов: серебра, свинца и олова, наносимых на всех стадиях формирования КЭИП для всех серий образцов.

Сводная таблица параметров качества КЭИП образцов 1-й; 2-й i 3-й серий

Анализ Таблицы 3 показал, что при формировании КЭИП на образцах БрО10С10 без сульфидирования с увеличением режимов легирования увеличивается толщина сформированного покрытия. Нанесение серы (сульфидирование) перед нанесением серебра замедляет прирост толщины КЭИП, а применение сульфидирования на всех этапах формирования, практически, полностью его разрушает.

В образцах 2-й серии, на обрабатываемую поверхность которых перед нанесением серебра наносили серную мазь, с увеличением режимов легирования толщина сформированного покрытия увеличивается с 0,19 до 1,3 мм. В образцах 3-й серии, на обрабатываемую поверхность которых серная мазь наносилась перед каждым этапом легирования, сера способствует разрушению КЭИП, а его окончательная толщина не превышает 0,12 и 0,11 мм, соответственно, при ЭИЛ свинцом и оловом.

Покрытия 3-й серии образцов разрушаются и не рекомендуются к применению.

Трибологические свойства полученных покрытий определяли на тестере Т-01М, изготовленном Институтом технологии Радом (Польша) в соответствии со стандартом DIN-50324: 1992-07 Tribology по схеме «шарик - диск», фиг. 1.

Шарик диаметром 6,3 мм, изготовленный из материала 100Cr6 (Таблица 4), менялся после каждого испытания.

Состав материала шарика

Испытывались следующие серии образцов (Таблица 5).

Режимы и последовательность легирования образцов с КЭИП для трибологических испытаний

С целью обеспечения сульфидирования поверхности, на обрабатываемые участки наносили серную мазь с концентрацией серы 33,3% перед каждым нанесением слоя серебра (Таблица 2). Кроме того, испытывали образец №0 - без покрытия и образец №7 с КЭИП Ag→Pb→Ag.

Образцы перед каждым испытанием смазывали каплей парафинового масла. В процессе испытаний регистрировали силу трения Ft.

В процессе исследований использовали следующие рабочие параметры тестера: скорость вращения ω=353 об./мин.; линейная скорость v=0,67 м/с; расстояние скольжения (путь трения) S=300 м; нагрузки Fn=1,0 кг (9,81 Н); тип трения - сухое трение (без смазки).

на Фиг. 14-21 показано характер изменения силы трения для всех образцов с КЭИП при прохождении стальным шариком пути трения S=300 м при нагрузке Fn=9,81 Н. Для данных пар трения в Таблице 6 представлены средние значения силы трения Ft и коэффициенты трения μ.

Сила трения i коэффициент трения стального шарика по поверхности бронзового диска с КЭИП

Анализируя Фиг. 14-21 и данные Таблицы 6, можно отметить следующее:

- для образца без покрытия (№0), сила трения с момента начала пути трения до его завершения плавно возрастает;

- для образца №1 с толщиной КЭИП 0,19 мм и шероховатостью Rz=7,5 мкм, сила трения сначала плавно растет, а затем, после прохождения пути трения ~ 200 м, стабилизируется на одном уровне;

- увеличение толщины КЭИП в образцах №2 и №3 до 0,26 и 1,01 мм, соответственно, и шероховатости (Rz), до 8,5 и 10,0 мкм, соответственно, сопровождается не только ростом силы трения, но и появлением вибрации, что отображается на рисунке кривой зависимости силы трения от пути в виде колебаний. Сила трения, как и амплитуда колебаний, с момента начала пути трения до его завершения снижаются, что свидетельствует о периоде приработки;

- для образцов №4 и №6 характерно незначительное увеличение силы трения в начале испытаний, затем ее снижение и стабилизация, соответственно, на уровне 0,9 и 2,2 Н. Для образца №5 сила трения на всем пути трения находится на уровне ~ 2,0 Н;

- наименьшие коэффициенты трения составляют 0,095 и 0,148, соответственно, для образцов №4 и №1, а наибольшие - 0,259 и 0,219, соответственно, для образцов №3 и №6;

- сила трения образцов с КЭИП, в состав которых входит сера, ниже, чем без нее (Образец №2 и №7).

На Фиг. 22 представлена диаграмма, позволяющая сравнить значения силы трения всех серий образцов при нагрузке 9,81 Н.

В результате экспериментальных исследований установлено:

При формировании КЭИП на образцах БрО10С10 без сульфидирования, с увеличением режимов легирования увеличивается толщина сформированного покрытия с 0,27 до 2,9 мм, микротвердость при этом находится в пределах 80-140 и 130-183 МПа, соответственно, для покрытий со свинцом и оловом, а шероховатость Rz=8,5-10,0 мкм. Сплошность КЭИП для всех образцов составляет 100%.

В образцах, на обрабатываемую поверхность которых перед нанесением серебра наносили серную мазь (S+Ag→Pb→S+Ag и S+Ag→Sn→S+Ag), с увеличением режимов легирования толщина сформированного покрытия увеличивается с 0,19 до 1,3 мм, микротвердость находится в пределах 80-180 МПа, причем меньшее значение ближе к поверхности, а шероховатость Rz=5,5-7,5 мкм. Сплошность для всех образцов составляет 100%.

В образцах 3-й серии, на обрабатываемую поверхность которых серная мазь наносилась перед каждым этапом легирования, сера способствует разрушению КЭИП, а его окончательная толщина не превышает 0,12 и 0,11 мм, соответственно, при ЭИЛ свинцом и оловом.

В результате проведенных экспериментальных исследований, усовершенствована технология нанесения на бронзу БрО10С10 приработочных КЭИП, полученных в последовательности S+Ag→Pb→S+Ag и S+Ag→Sn→S+Ag. Показано, что наличие серы в покрытии способствует снижению схватывания контактирующих поверхностей. Предлагаемая технология получения КЭИП позволяет обеспечить толщину покрытия 0,19-1,31 мм, что упрощает дальнейшую механическую обработку поверхностей.

Трибологические исследованиями на тестере Т-01М по схеме «шарик-диск» установлено, что с увеличением толщины КЭИП возрастает сила трения. В образцах S+Ag→Pb→S+Ag и S+Ag→Sn→S+Ag, толщина которых, в зависимости от энергии разряда, равна, соответственно, 0,19; 0,26; 1,01 мм и 0,89; 1,05; 1,31 мм, сила трения составляет, соответственно, 1,454; 1,762; 2,098 Н и 0,934; 1,904 и 2,152 Н.

Сера в КЭИП (образец №2) снижает силу трения стального шарика по поверхности бронзовых образцов (образец №7) в 1,44 раза. К практическому применению можно рекомендовать КЭИП: S+Ag→Pb→S+Ag и S+Ag→Sn→S+Ag, полученные при энергии импульса, соответственно 0,52→0,13→0,05 и 4,6→0,36→0,36 Дж, обеспечивающие снижение силы трения по сравнению с образцами без покрытия, соответственно, в 1,22 и 1,90 раза.

1. Способ обработки бронзовых вкладышей подшипника скольжения, включающий сульфидирование и нанесение на рабочие поверхности вкладышей методом электроискрового легирования комбинированных электроискровых покрытий электродами-инструментами с формированием последовательности слоев: серебро - мягкий металл - серебро, отличающийся тем, что слой серебра наносят при энергии импульса Wu=0,52-4,6 Дж, слой свинца наносят на слой серебра при энергии импульса Wu=0,13-4,6 Дж, на слой свинца наносят еще один слой серебра при энергии импульса Wu=0,05-0,36 Дж, при этом обрабатываемые поверхности сульфидируют перед каждым нанесением слоя серебра.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при сульфидировании применяют серную мазь с концентрацией серы 33,3%.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что обеспечивают толщину покрытия 0,19-1,31 мм.

4. Способ обработки бронзовых вкладышей подшипника скольжения, включающий сульфидирование и нанесение на рабочие поверхности вкладышей методом электроискрового легирования комбинированных электроискровых покрытий электродами-инструментами с формированием на рабочих поверхностях последовательности слоев: серебро - мягкий металл - серебро, отличающийся тем, что слой серебра наносят при энергии импульса Wu=0,52-4,6 Дж, слой олова наносят на слой серебра при энергии импульса Wu=0,36-4,6 Дж, на слой олова наносят еще один слой серебра при энергии импульса Wu=0,05-0,36 Дж, при этом обрабатываемые поверхности сульфидируют перед каждым нанесением слоя серебра.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что при сульфидировании применяют серную мазь с концентрацией серы 33,3%.

6. Способ по п. 4 или 5, отличающийся тем, что обеспечивают толщину покрытия 0,19-1,31 мм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к поворотному компоненту (1) с одной степенью свободы, содержащему по меньшей мере два концентрических кольца (10, 20), которые являются подвижными при вращательном движении относительно друг друга вокруг центральной оси, между которыми образована область (40) трения и которые включают: наружное кольцо (10), имеющее внутреннюю поверхность (12) трения, и внутреннее кольцо (20), имеющее наружную поверхность (22) трения и внутреннюю поверхность (24) трения, предназначенную для вмещения подвижной детали, направляемой компонентом (1) при вращательном движении, колебательном движении и/или поступательном движении.

Изобретение относится к области машиностроения и может использоваться при изготовлении подшипниковых опор скольжения различных машин, в частности, в станках деревообрабатывающей и текстильной промышленности, различного рода конвейеров и др. Подшипник скольжения с вкладышем (3) из антифрикционного композитного материала состоит из проклеенной древесины с теплоотводящим элементом в виде армирующей сетки (6), расположенной между слоями (4, 5) проклеенной древесины.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к подшипникам скольжения, и может быть использовано в узлах механизмов и машин для обеспечения вращательного движения. Подшипник скольжения содержит внутреннюю и наружную втулки, устройство перемещения внутренней втулки, блок сбора, обработки и управления сигналами, который соединен прямой и обратной связью с датчиками температуры, перемещения и давления.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к подшипниковым устройствам кривошипно-шатунных механизмов, а именно втулкам поршневой головки шатуна двигателя внутреннего сгорания, и может быть использовано в форсированных дизелях, в высокооборотных автомобильных двигателях, в компрессорных устройствах и т.п.

Предлагаемое изобретение относится к классу углеродных волокнистых армированных конструкционных полимерных композиционных материалов на основе углеродной графитированной ткани в качестве армирующего наполнителя и эпоксидной матрицы для изготовления изделий антифрикционного назначения. Композит может быть использован для изготовления торцевых уплотнений опорных подшипников и подшипников скольжения.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к подшипникам скольжения, и может быть использовано в узлах механизмов, машин, роторных машинах, к которым предъявляются повышенные требования по надежности опорного узла. Мехатронный подшипник скольжения содержит корпус и размещенную в нем втулку, выполненную из антифрикционного материала, во втулке закреплен индикатор износа, выполненный в виде незамкнутого кольца, изолированная часть которого заглублена во втулке на величину, равную начальному износу.
Настоящее изобретение относится к способу изготовления самосмазывающейся антифрикционной композиции в паре трения, состоящей из рабочего металлического слоя и пластичной смазки, отличающемуся тем, что рабочий слой изготавливают из порошков стабилизированного циркония и железа, прессуют в виде образцов под давлением 8 - 10 т/см2 и спекают в вакуумной камере при температуре 1300-1500°С, после чего на рабочий слой наносят селеновую смазку и помещают в вакуумную камеру с последующим нагревом пары трения до температуры 750-800°С.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к турбокомпрессорам, применяемым, например, для наддува двигателей внутреннего сгорания, в частности, к подшипниковым узлам, выполненным в виде подшипников скольжения. Изобретение позволяет увеличить ресурс подшипников вала турбокомпрессора за счет повышения износостойкости рабочих сопрягаемых поверхностей подшипников скольжения жидкостного трения путем применения трибологических пар из керамических композиционных материалов с низким коэффициентом трения (не более 0,1).

Изобретение относится к деталям машин, в частности к способам изготовления и конструкциям подшипников, и может быть использовано при изготовлении подшипников скольжения на машиностроительных заводах. Способ изготовления подшипника скольжения, содержащий заполнение антифрикционного материала в обойму подшипника, заключается в том, что в обойму подшипника запрессовывают углерод-углеродный композиционный материал, затем поверхностный слой этого материала, содержащий открытые поры, насыщают медью электролитическим способом на глубину открытых пор.

Настоящее изобретение относится к механической системе (1), содержащей подшипник (4) и вал (10), соединенный с подшипником (4), которой оборудован двигатель внутреннего сгорания, при этом указанная механическая система (1) подвержена действию среднего контактного давления со значением менее 200 МПа, отличающаяся тем, что вал (10) содержит по меньшей мере одну зону (12), обеспеченную: противозадирным поверхностным покрытием (20), имеющим поверхностную твердость, которая по меньшей мере в два раза больше поверхностной твердости подшипника (4), и микротекстурированием (30), которое образовано множеством отдельных микрополостей (31, 32, 33, 34, 35), распределенных в пределах указанной зоны (12).

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к микротекстурированию поверхностного слоя керамических пластин электроэрозионной обработкой, и может быть использовано на заключительном этапе изготовления сменных многогранных керамических пластин на основе α/β-модификаций спеченного сплава SiAlON.
Наверх