Способ создания антифрикционного слоя на деталях трения Советский патент 1990 года по МПК C08J5/16 F16C33/12 

Изобретение относится к области судового машиностроения, в частности к способу создания антифрикционного слоя на деталях трения.

Цель изобретения состоит в повышении износостойкости и снижении сил трения на деталях трения

Деталь трения устанавливают в.приемное устройство ионного ускорителя

и подвергают обработке образующимися ионами (имплантации ионов) с энергией 40-200 кэВ.

Для, генерации ионов Sn, Си, Аи Ag, Ni используют высокотемператур ный ионный источник, рассчитанный на температуры до , в котором в качестве рабочих веществ используют чистые металлы. Для получения ионов

Аг в качестве ра-

S, Zn , Pb%

p

бочих веществ также используют эти- элементы в другом комбинированном ионном источнике, который позволяет генерировать ионы газообразных и твердых элементов в диапазоне темпе- ратур до 900°С. Ионы I, С1, F получают в этом же ионном источнике, но из соединений (ICI, BFj). Имплантацию ионов в деталь проводят при комнатной температуре, благодаря чему деталь трения не изменяет своей геометрической формы и размера и не требуется усложнения конструкции узла трения.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1, Резиноэбонитовые планки (ty 98Л405367-78) облучают ионами F с энергией Е 40 кэВ в те вение 530 до дозы D 5-10 .

Антифрикционные испытания базовых и модифицированных образцов проводят на машине трения Ми-1 по схеме вал частичный вкладыш при смазке водой в паре трения с бронзой БрОЦ10-2 при постоянной скорости скольжения V 0,45 м/с и давлении 5,5 МПа в течение 8ч, износ определяют взвепмвани ем с точностью до 2 10 г.. Показател трения и износа представлены в табл«

П р и ,м е р 2, Те же образцы облучают ионами F до дозы 10 см при прочих равных условиях. Показатели трения и износа представлены в табл. 2. ,

Q

5

0

0

5

5

Пример образцы облучают ионами F до дозы 2--10 при прочих равных условиях. Показатели трения и износа представлены в табл. 3.

Пример 4. Те же образцы об-, лучают ионами до дозы 10 энергией 100 кэВ. Показатели трения и износа представлены в табл. 4.

Пример 5. Те же образцы облучают ионами F с энергией 200 кэВ, доза 10 см . Показатели трения и износа представлены в табл. 5,

Пример ,6. Те же образцы об,- лучают ионами F до дозы 5 -10 см с энергией 40 кэБ. Показатели трения и износа представлены в табл. 6,

Пример 7. В качестве детали трения используют подшидники из бронзы с полимерными протекторными вставками. Материалом протекторных вставок является графитонаполненный фто- ропласт-40. Образцы облучают ионами , С, 1, Р с энергией 40 кэВ при дозе 10 см . Показатели трения и износа представлены в табл. 7,

Пример 8. Аналогичен примеру t, только облучают деталь трения ионами Аг. Показатели трения и износа представле1ш в табл. 8,

Пример 9. Аналогичен примеру 7,только облучают поверхность детали - .трения ионами Мо, Си, .Ag, , . . Zn , Ni, S. Показатели трения и износа деталей обработанных предлагаемым и известным способами, представлены в табл, 9,

40

о р м у л а

изобретен и я

Способ создания антифрикционного слоя на деталях трения из материалов на полимерной основе введением в зону контакта элементов периодической системы, отличающийся тем; что с целью повышения износо- стойк ости и снижения сил трения, в качестве элементов периодической системы используют элементы, выбранные из группы: фтор, никель,.медь, цинк, свинец, сера, фосфор, молибден зо- лото, серебро, хлор, иод, аргон, а введение их осуществляют при ионном облучении с энергией 40-200 кэВ дозой 5«10 -2 10 см-2.

Исходный

51

32 0,062

Облученный

F,5. -5,540,031

Исходный

Облученный F

51320,062

2,63,3 0,036

Изобретение относится к области судового машиностроения, в частности к способу создания антифрикционного слоя на деталях трения. Позволяет повысить износостойкость и снизить силы трения на деталях за счет того, что в зону контакта вводят элементы периодической системы, выбранные из группы: фтор, никель, медь цинк, свинец, сера, фосфор, молибден, золото, серебро, хлор, йод, аргон, а введение их осуществляют при ионном .1 облучении с энергией 40-200 кэБ до зой 5-lO -Z-10 см-. 9 табл. с S

Таблица 2

Результаты испытаний образцов из бронзы . Бр010Ф10 с вставками при трении по сплаву титана в воде

Исходный образец без обработки

Облуменный

Cl , I ,

F,

Таблица 5

Таблица 7

.35

17 16

0,26

0,25 0,25

U22626

Таблица 8

Результаты испытаний образцов резины при трении о бронзу после иьятланта- ции ионов Аг (скорость скольжения V м/с, давление 5,5 МПа, дли- тельнось испытания 8ч)

Исходный образец (без обработки)51

Облученный .

32 0,062

0,036

Таблица 9