close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY7701

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 7701
(13) C1
(19)
(46) 2006.02.28
(12)
7
(51) C 22C 13/02
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
АНТИФРИКЦИОННЫЙ СПЛАВ ДЛЯ ПОДШИПНИКОВ
СКОЛЬЖЕНИЯ
(21) Номер заявки: a 20020985
(22) 2002.12.05
(43) 2004.06.30
(71) Заявитель: Государственное научное
учреждение "Институт механики и
надежности машин Национальной
академии наук Беларуси" (BY)
(72) Авторы: Витязь Петр Александрович; Жорник Виктор Иванович; Прокопович Николай Николаевич (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Институт механики и надежности машин Национальной академии наук Беларуси" (BY)
(56) RU 2006362 C1, 1994.
Долматов В.Ю. Сверхтвердые материалы. - 1998, № 4. - С. 77-81.
RU 2005741 C1, 1994.
RU 94037580 A1, 1997.
EP 0571628 A1, 1993.
BY 7701 C1 2006.02.28
(57)
Антифрикционный сплав для подшипников скольжения, содержащий сурьму, медь и
олово, отличающийся тем, что он дополнительно содержит алмазно-графитную шихту
УДАГ при следующем соотношении компонентов, мас. %:
сурьма
10,0-12,0
медь
5,5-6,5
алмазно-графитная шихта УДАГ
0,01-1,50
олово
остальное.
Изобретение относится к антифрикционным сплавам на основе олова для подшипников скольжения и может найти применение при изготовлении вкладышей подшипников
скольжения для оборудования в энергетическом, машиностроительном, нефтяном и газовом комплексах.
Известен антифрикционный сплав на основе олова, в который с целью повышения
антифрикционных свойств дополнительно вводится цинк в количестве 15-20 мас. % (см.
а.с. СССР № 1560596, опубл. 1990 г.).
Материалы на основе олова и цинка для подшипников скольжения обладают приемлемыми антифрикционными свойствами, хорошей прирабатываемостью, а также хорошими антизадирными качествами при аварийной остановке машины. В основном, эти материалы используются в узлах трения, работающих при удельных нагрузках до 10 МПа. При
более высоких статистических и динамических нагрузках на подшипник возникает необходимость использовать при его изготовлении металлы с высоким содержанием олова.
Высокооловянистые баббиты широко используются при изготовлении вкладышей
подшипников скольжения для оборудования в энергетическом, машиностроительном,
нефтяном и газовом комплексах. Общим для всех этих сплавов является наличие таких
BY 7701 C1 2006.02.28
компонентов, как олово, медь, сурьма, используемых в различных сочетаниях в зависимости от их применения.
Наиболее близким аналогом к изобретению является баббит Б83, содержащий следующие компоненты, мас. %: сурьма 10,0-12,0 медь 5,5-6,5, олово - остальное (см. ГОСТ
1320-74. Баббиты оловянные и свинцовые).
Недостатком данного сплава является то, что при нормальных режимах эксплуатации
баббитовых подшипников основными видами процессов, приводящими к отказам, являются изнашивание в режиме граничного трения при запуске машины и усталостное разрушение при больших нагрузках.
Задачей настоящего изобретения является повышение износостойкости и снижение
коэффициента трения сплава.
Поставленная задача решена в сплаве, содержащем сурьму, медь и олово, который дополнительно содержит алмазно-графитную шихту - УДАГ по ТУ РБ 28619110.001-95 при
следующем соотношении компонентов, мас. %: сурьма 10,0-12,0, медь 5,5-6,5, алмазнографитная шихта УДАГ 0,01-1,50, олово - остальное.
Введение алмазно-графитной шихты УДАГ оказывает влияние на процесс формирования и рост центров кристаллизации, что в свою очередь влияет на структуру и свойства
материалов.
Образцы для испытаний были изготовлены методом порошковой металлургии, а
именно прессованием и последующим спеканием в защитной атмосфере.
Испытания антифрикционного сплава на основе олова проводились на модифицированной машине трения типа МТВП-9М, работающей по схеме возвратно-поступательного
перемещения образца прямоугольной призматической формы по плоской пластине. Установка оснащена специальным тензометрическим датчиком, обеспечивающим измерение
коэффициента трения в процессе испытаний. Интенсивность износа определялась путем
взвешивания образца до и после испытаний на аналитических весах АДВ-200М с точностью до 0,1 мг.
Для испытаний использовались составы с различным содержанием компонентов (таблица). Испытания проводились в условиях сухого трения при удельной нагрузке 10 МПа,
средняя скорость перемещения образца составляла 0,1 м/с, при этом использовались образцы с площадью рабочей поверхности 40 мм. Материал контртела - закаленная сталь У8
с твердостью 43...45 HRC. За время испытаний образцы проходили по 5000 циклов. Результаты испытаний представлены в таблице.
Проведенные испытания показали, что при увеличении концентрации УДАГ более
1,5 мас. % наблюдается повышение интенсивности износа при трении. Так уже при содержании УДАГ 2,0 мас. % интенсивность износа сплава с УДАГ превысила интенсивность износа известного сплава Б83. Это происходит за счет роста количества
несовершенных, надмолекулярных образований в сплаве. При дальнейшем увеличении
концентрации УДАГ в сплаве происходит все большее разупорядочение структуры, что
приводит к образованию и увеличению числа дефектов в виде трещин. При концентрации УДАГ 0,005 мас. % антифрикционные характеристики модифицированного сплава
практически не отличаются от антифрикционных характеристик исходного сплава Б83,
но уже при увеличении концентрации УДАГ до 0,01 мас. % наблюдается значительное
повышение износостойкости и снижение коэффициента трения. Наилучшие антифрикционные свойства показали сплавы с концентрацией около 1,0 мас. % УДАГ. В ходе испытаний установлено, что предлагаемый сплав по сравнению с известным обладает
существенно лучшими антифрикционными характеристиками.
2
BY 7701 C1 2006.02.28
Состав и свойства антифрикционных сплавов на основе олова
Компоненты, мас. %
Антифрикционные свойства
Состав
Коэффициент трения
Интенсивность весового
Баббит
УДАГ
(средний)
износа, мг/м
Известный
100,000
0,82
0,031
1
99,995
0,005
0,83
0,030
2
99,990
0,010
0,63
0,024
3
99,500
0,500
0,56
0,019
4
99,000
1,000
0,51
0,017
5
98,500
1,500
0,53
0,026
6
98,000
2,000
0,52
0,033
Модифицирование сплава путем ввода алмазно-графитной шихты УДАГ способствует
повышению прочностных характеристик сплава, так как в состав УДАГ входят ультрадисперсные алмазы, которые, обладая уникальной величиной поверхности (300-400 м2/г)
и поверхностной энергией, являются мощными структурообразователями. За счет высокой поверхностной активности частиц ультрадисперсного алмаза происходит изменение
морфологии сплава, наблюдается уменьшение размеров зерен, что положительно сказывается на свойствах сплава.
В процессе работы ультрадисперсные алмазы также способствуют деформационному
упрочнению поверхностного слоя материалов сопряжения и обеспечивают низкую шероховатость поверхностей сопряжения.
Частицы графита, выступая в роли твердой смазки, предотвращают схватывание материалов сопряжения при трении и обеспечивают более низкий коэффициент трения при
высоких нагрузках. Следует также отметить, что графит обладает высокой термостойкостью и способностью хорошо впитывать в себя смазку.
Модифицирование сплава путем ввода алмазно-графитной шихты УДАГ способствует
повышению износостойкости сплава и снижению коэффициента трения. Как следует из
представленных данных, у предлагаемого антифрикционного сплава в зависимости от состава износостойкость увеличивается в 1,2-1,7 раз, а коэффициент трения в 1,3-1,6 ниже,
чем у прототипа.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
76 Кб
Теги
патент, by7701
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа