АНТИФРИКЦИОННЫЙ СПЛАВ ДЛЯ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ Российский патент 1998 года по МПК C22C13/02 

Настоящее изобретение относится к антифрикционным сплавам на основе олова для подшипников скольжения.

Материалы на основе свинца и олова для подшипников обладают высокими антифрикционными свойствами, хорошей прирабатываемостью и заливкой, а также высокими антизадирными качествами при аварийной остановке машины.

При более высоких термических нагрузках или при более высоких статических и динамических нагрузках на подшипник возникает необходимость использовать при его изготовлении металлы с высоким содержанием олова.

Подшипниковые сплавы такого типа включены в национальные и международные стандарты, как, например, DIN ISO 4381, а также в спецификацию соответствующих изготовителей, как, например, TEGO V 738 (фирма Th. Goldschmidt AG). Такие сплавы обладают хорошими антифрикционными свойствами, способностью выдерживать высокие статические и динамические нагрузки при работе в гидродинамическом режиме, высокой износостойкостью, а также высокой термостойкостью и формоустойчивостью. Они находят применение в турбиностроении, в производстве компрессоров, поршней и поршневых машин.

Общим для всех этих сплавов является наличие таких легирующих компонентов, как олово, сурьма, медь, используемых в различных сочетаниях в зависимости от их технической применяемости.

Для улучшения технических качеств в некоторые сплавы в качестве легирующих добавок вводят кадмий, никель, мышьяк. Это относится, в частности, к сплаву SnSb₈Cu₄Cd согласно DIN ISO 4381, а также, например, к сплаву TEGO V 738, имеющему следующий химический состав, мас.%:
Pb макс. - 0,06 (массовые части)
Sn - 80,5
Cd - 1,2
Cu - 5,5
Sb - 12
Ni - 0,3
As - 0,5
Хотя с точки зрения потенциальной экологической безопасности было бы желательно работать без вредных в токсическом отношении металлов Cd, Ni и As, до настоящего времени было невозможно обойтись без этих элементов, так как им, прежде всего с точки зрения получаемых мелкозернистости и предела прочности при сжатии, не имелось разумной технической альтернативы.

Исходя из сказанного в основу изобретения была положена задача создать такой сплав для подшипников скольжения, который не содержал бы в качестве компонентов ни один из вышеназванных металлов и в то же время не утрачивал необходимых свойств, известных из уровня техники.

В соответствии с этим изобретение относится к антифрикционному сплаву на основе олова для подшипников скольжения, состоящему из 6 - 15 мас.% сурьмы, 3 - 10 мас.% меди, 0,05 - 1 мас.% серебра, 0,1 - 2 мас.% цинка и в остальном из олова.

Содержание серебра составляет предпочтительно от 0,05 до 0,15 мас.%, а содержание цинка от 0,5 до 0,7 мас.%. Наиболее предпочтительно содержание серебра составляет 0,1 мас.%, а содержание цинка 0,6 мас.%.

Антифрикционный сплав для подшипников скольжения согласно настоящему изобретению обладает, кроме того, неожиданно преимуществами даже в отношении механических свойств, выгодно отличающих его от уровня техники, что может быть подтверждено сравнением технологических характеристик предлагаемого сплава с аналогичными характеристиками сплава TEGO V 738:

Как можно видеть по значению предела текучести σ_0,2,, получают эффект с превышением порядка 10%, что в такой же степени положительно сказывается на предельно допустимых нагрузках при сжатии в подшипнике.

В отношении изгибной усталости при длительных ударных нагрузках сплав по изобретению также однозначно отличается повышенной прочностью.

Технология работ со сплавом существенно упрощена, независимо от того, используют ли метод литья или метод наплавки, так как даже при неблагоприятных условиях не происходит образования пористой структуры.

Изобретение относится к антифрикционным сплавам на основе олова для подшипников скольжения. В сплаве содержатся следующие компоненты в мас.%: сурьма 6 - 15, медь 3 - 10, серебро 0,05 - 1, цинк 0,1 - 2, олово - остальное. Сплав является экологически безопасным, для его приготовления, не используются такие металлы как кадмий, никель и мышьяк, и в то же время обладает вполне приемлемыми антифрикционными характеристиками, а прочностные характеристики даже превышают аналогичные характеристики известных сплавов. 4 з. п. ф-лы.

1. Антифрикционный сплав для подшипников скольжения на основе олова, содержащий сурьму и медь, отличающийся тем, что он дополнительно содержит серебро и цинк при следующем соотношении компонентов, мас.

Сурьма 6 15
Медь 3 10
Серебро 0,05 1,0
Цинк 0,1 2,0
Олово Остальное
2. Сплав по п.1, отличающийся тем, что он содержит 0,05 0,15 мас. серебра.