БИМЕТАЛЛИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ Российский патент 2010 года по МПК B21B1/28 B32B15/01 B32B7/02 F16C33/04 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к производству многослойных композиций совместной холодной прокаткой. Изобретение может найти применение в машиностроении, автомобилестроении, авиации и других отраслях при изготовлении узлов трения в качестве конструкционной основы.

Известен многослойный антифрикционный материал, включающий в качестве конструкционной основы стальную основу с припеченным к ней пористым слоем, который пропитывают пастой, содержащей водную суспензию фторопласта, наполнитель и коагулятор (патент №1415572, 20.10.1993 г.).

Известен биметаллический металлофторопластовый материал, включающий также в качестве конструкционной основы стальную основу с припеченным к ней пористым слоем в виде бронзолатунной сетки и заполнением пор композиционным материалом на основе фторопласта (патент №2212307,17.01.2002 г.).

Недостатками обоих указанных материалов является использование стальной основы в качестве конструкционной основы, что значительно снижает эксплуатационные характеристики подшипников скольжения (вкладышей подшипников скольжения) по сравнению с биметаллической конструкционной основой.

Известны также:

биметалл для вкладышей подшипников скольжения, состоящий из стальной основы с плакирующим слоем из оловянноцинкосвинцовой бронзы и промежуточным слоем из меди или однофазной латуни (авт.св. SU №965673, В23К 20/04);

биметалл для вкладышей подшипников скольжения, состоящий из стальной основы с плакирующим слоем из омедненной бронзы (патент №2244612, 14.04.2003).

Недостатком этих биметаллов является использование в качестве стальной основы низкоуглеродистой стали, значительная трудоемкость их получения и недостаточная прочность соединения составляющих слоев, что значительно снижает эксплуатационные характеристики вкладышей подшипников (подшипников) скольжения.

За ближайший аналог изобретения принята известная биметаллическая композиция сталь + латунь, применяемая в качестве конструкционной основы (для последующего нанесения фторопласта) подшипников скольжения (Л.Н.Дмитров и др. Биметаллы. Пермь. 1991, с.23-24) Недостатком этого материала является использование в качестве стальной основы низкоуглеродистой стали, что также снижает эксплуатационные характеристики подшипников скольжения по сравнению с нержавеющей сталью, особенно коррозионную стойкость.

Технический результат изобретения - биметаллическая композиция, являющаяся конструкционной основой для металлофторопластовых подшипников, с достижением качественных характеристик, способствующих повышению эксплуатационных характеристик подшипников скольжения: долговечности, стойкости к износу, устойчивости к коррозии в агрессивных средах, механической прочности и др.

Технический результат изобретения достигается тем, что для конструкционной основы вкладышей подшипников скольжения предложена биметаллическая композиция цветной металл (сплав) - сталь - цветной металл (сплав), содержащая основу из стальной ленты и два слоя из лент цветного металла (сплава), полученная холодным плакированием с последующей холодной прокаткой.

В качестве лент цветного металла биметаллическая композиция содержит ленты томпаковые марки Л90.

В качестве стальной ленты биметаллическая композиция содержит ленту из нержавеющей стали марки AISI 321, 08Х18Н10Т.

Толщину исходных составляющих слоев биметаллической композиции подбирают для обеспечения заданной толщины плакирующего слоя с каждой стороны от 3,0 до 6,0% от общей толщины биметаллической ленты.

Биметаллическую композицию для вкладышей подшипников скольжения получают холодным плакированием с последующей холодной прокаткой.

Пример осуществления изобретения:

В качестве исходных материалов используют:

- томпаковую ленту марки Л90 размером 0,22×293 мм с химическим составом по массовой доле содержания основных элементов: медь - 88-91%; остальное - цинк; содержание примесей сурьма, висмут, свинец, железо, фосфор, кремний, алюминий - составляют 0,2%, никель - 0,3%;

- стальную ленту из нержавеющей стали марки AISI 321 размером 4,0×280 мм с химическим составом по массовой доле содержания элементов: углерод - не более 0,08%; хром - 17-19%; никель - 9-12%, кремний - не более 0,75%; марганец - не более 2,0%; фосфор - не более 0,045%; сера - не более 0,030%.

Исходные материалы используют для получения биметаллической композиции холодным плакированием с последующей холодной прокаткой.

Полученная биметаллическая композиция томпак - нержавеющая сталь - томпак обладает прочным соединением слоев, характеризуется высокой коррозионной стойкостью в агрессивных средах. Механические свойства готовой биметаллической композиции:

временное сопротивление разрыву, σ_в - не более 770 МПа;

относительное удлинение, δ - не менее 30%;

глубина сферической лунки - не менее 10 мм.

Таким образом, биметаллическая композиция томпак Л90 - нержавеющая сталь AISI321(08X18H10T) - томпак Л90 позволяет использовать ее в качестве конструкционной основы для металлофторопластовых подшипников скольжения за счет достижения качественных характеристик биметалла, способствующих повышению эксплуатационных характеристик подшипников: долговечности, стойкости к износу, устойчивости к коррозии в агрессивных средах, механической прочности и др.

Изобретение может быть использовано при изготовлении узлов трения, а именно для вкладышей металлофторопластовых подшипников скольжения. Биметаллическая композиция получена холодным плакированием с последующей холодной прокаткой. Содержит основу из стальной нержавеющей ленты AISI321(08X18H10T) и два слоя из лент томпаковых Л90. Толщина исходных составляющих слоев биметаллической композиции подобрана для обеспечения заданной толщины плакирующего слоя с каждой стороны от 3,0 до 6,0% от общей толщины биметаллической ленты. Изобретение обеспечивает достижение качественных характеристик биметалла, способствующих повышению эксплуатационных характеристик подшипников: долговечности, стойкости к износу, устойчивости к коррозии в агрессивных средах, механической прочности. 2 з.п. ф-лы.

1. Биметаллическая композиция для конструкционной основы подшипников скольжения, содержащая основу из стальной ленты и два слоя из лент цветного металла, полученная способом холодного плакирования с последующей холодной прокаткой, отличающаяся тем, что в качестве стальной ленты она содержит ленту из нержавеющей стали, а в качестве ленты цветного металла она содержит томпаковую ленту, при этом толщина исходных составляющих слоев биметаллической композиции подобрана для обеспечения заданной толщины плакирующего слоя с каждой стороны от 3,0 до 6,0% от общей толщины биметаллической ленты.

2. Биметаллическая композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве ленты из нержавеющей стали она содержит нержавеющую стальную ленту марки AISI 321 или 08Х18Н10Т.

3. Биметаллическая композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве томпаковой ленты она содержит ленту томпаковую марки Л90.