АНТИФРИКЦИОННЫЙ СПЕЧЕННЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА Российский патент 1996 года по МПК C22C38/50 C22C33/02 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к антифрикционным спеченным материалам на основе железа, используемым для изготовления подшипников скольжения, работающих при сухом трении.

Известен антифрикционный спеченный материал на основе железа, содержащий дополнительно, медь 1,5-2,5; силицид молибдена 4-6; углерод 2-4; хром 2-4 [1]
Недостаток известного материала состоит в том, что он не работоспособен при скоростях скольжения до 12 м/с.

Известен также антифрикционный спеченный материал на основе железа, содержащий дополнительно графит 1,5% и сульфид цинка 4% [2] Однако указанный материал может работать в условиях сухого трения только при скоростях до 4,5 м/с.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является антифрикционный спеченный материал на основе железа [3] содержащий, мас.

Дисульфид молибдена 4-6
Медь 2,7-5,0
Графит 1,0-1,5
Железо остальное
Недостаток известного антифрикционного спеченного материала заключается в высоком значении коэффициента трения и низкой износостойкости при работе в условиях сухого трения при нагрузках более 2,5 МПа. При скорости скольжения 0,6 м/с и нагрузке 3,0 МПа коэффициент трения указанного материала 0,18, линейный износ 0,70 мкм/км. А при скорости скольжения свыше 0,4 м/с и нагрузках более 3,5 МПа известный антифрикционный материал без периодического смазывания не работоспособен, так как при трении по стали возникает явление переноса материала (см. ГОСТ 27674-88).

Целью изобретения являются снижение коэффициента трения и повышение износостойкости антифрикционного материала при работе в условиях сухого трения при скоростях скольжения 0,4; 0,6; 0,7 м/с.

Поставленная цель достигается тем, что в состав антифрикционного материала вводятся титан, порошок из нержавеющей стали ПХ18Н15 (ГОСТ 13084-88), а в качестве графита коллоидный графит при следующем соотношении компонентов, мас.

Коллоидный графит 1,2-1,5
Дисульфид молибдена 2,0-2,5
Медь 2,0-2,5
Титан 0,5-0,7
Нержавеющая сталь ПХ18Н15 5,5-5,8
Железо остальное
Предлагаемый антифрикционный спеченный материал работоспособен в условиях сухого трения при скоростях скольжения от 0,4 до 0,7 м/с и нагрузках от 4 до 6 МПа, при этом коэффициент трения не превышает 0,09, а износ 0,6 мкм/км.

Пример. Холоднопрессованную заготовку из сложнолегированного порошка указанного состава спекают в вакууме при 1373-1423 К (1100-1150^oC) в течение 4-5 ч. Спеченную заготовку подвергают термообработке: нагрев до температуры 1173 К, выдержка 1 ч, охлаждение в масле с последующим отпуском при 453 К в течение 2 ч.

Указанным методом получают антифрикционные материалы следующих составов, мас.

1. Коллоидный графит 1,2
Дисульфид молибдена 2,0
Медь 2,0
Титан 0,7
Нержавеющая сталь ПХ18Н15 5,5
Железо остальное
(при температуре 1373 К в течение 5 ч)
2. Коллоидный графит 1,5
Дисульфид молибдена 2,5
Медь 2,5
Титан 0,5
Нержавеющая сталь ПХ18Н15 5,8
Железо остальное
(при температуре 1423 К в течение 4 ч)
Были произведены лабораторные испытания рассматриваемых материалов по рекомендациям ГОСТ 23.204-78, ГОСТ 26614-85 и [4, с.83] на машине трения "МИ".

Результаты испытаний систематизированы и сведены в табл. 1 (пористость составляет 17%).

Список используемой литературы
1. Авторское свидетельство СССР N 263161, кл. C 22 C 33/02, 1968.

2. Федорченко И.М. и др. Порошковая металлургия, 1967, N 8, с.39-45.

3. Авторское свидетельство СССР N 564356, кл. C 22 C 33/02, 1977.

4. Раковский В.С. Саклинский В.В. Порошковая металлургия в машиностроении. Справ. пособие. М. Машиностроение, 1973. ТТТ1

Антифрикционный спеченный материал на основе железа относится к порошковой металлургии, в частности к материалам, используемым для изготовления подшипников скольжения, работающих при сухом трении. Цель изобретения: снижение коэффициента трения и повышение износостойкости при работе в условиях сухого трения при скоростях скольжения от 0,4 до 0,7 м/с и нагрузках от 4 до 6 МПа. Сущность изобретения: антифрикционный спеченный материал на основе железа дополнительно содержит коллоидный графит, дисульфид молибдена, титан и нержавеющую сталь при следующем соотношении компонентов, %: коллоидный графит 1,2-1,5; дисульфид молибдена 2,0-2,5; медь 2,0-2,5; титан 0,5-0,7; нержавеющая сталь ПХ18Н15 5,5-5,8. 1 табл.

Антифрикционный спеченный материал на основе железа, содержащий графит, дисульфид молибдена и медь, отличающийся тем, что он дополнительно содержит тантал и нержавеющую сталь ПХ18Н15, в качестве графита коллоидный графит при следующем соотношении компонентов, мас.

Коллоидный графит 1,2 1,5
Дисульфид молибдена 2,0 2,5
Медь 2,0 2,5
Титан 0,5 0,7
Нержавеющая сталь ПХ18Н15 5,5 5,8
Железо Остальное